DE1949982C2 - Elektromagnetische Foerderrinne zur Entnahme von fluessigem Metall aus Schmelz- oder Warmhaltegefaessen sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Foerderrinne - Google Patents

Description

I 949 902

ι %

Die Emiiiiuug fcvtriiTi eins e!sk!romagm:tische keilförmig abnimmt und »fen sc»BsS!k&
Förderrinne zur Entnahme von flüssigem Metall aus tisch einem konstanten Wert mnmat
einem Schmelz- oder WartnhaltegefUß mit einem Um sehr hohe RosterpnßuigktBieii m erreiche!:, sehnigen mit seinem unteren Ende in das Schmelz- mußten daher bisher relativ längs Förderrinnen beodcr Warmhaltegcfüß übergehenden Rinnenkörper s nutzt werden, bei denen sn ihren bsi höchsten und einem Induktor zur Erzeugung eines clektro- gelegenen Stellen konstante vom Badniveau unebmagnctischen Wandcrfeldes, durch dessen Wirkung hängige Schichtdicken praktisch schon erreicht sind, das flüssige Metall im Rinnenkörper in offener Strö- Große Baulängen von Förderrinnen sind aber aus mung gegen d\e Schwerkraft bewegt wird. räumlichen und aus KostengrUnden nachteilig.

Solche elektromagnetischen Förderrinnen sind z.B. no Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, aus den deutschen Patentschriften 1286701 und eine Förderrinne anzugeben, die auch bei kleineren 1291061 bekannt. Sie werden z.B. vorteilhaft in Baulängen geeignet ist, unabhängig vom Badniveau automatisierten Gießereien verwendet, in denen z. B. im angeschlossenen Schmelz- oder Warmhaltegefäß periodisch in konstanten zeitlichen Abständen eins Metallmengen mit hoher Dosiergenauigkeit abzumögiichst genau dosierte Metallmenge vergossen 19 geben.

werden soll. Die Chargierung des Metalls in den Die Förderrinne gemäß der Erfindung ist dadurch

Schmelz- oder Warmhalteofen erfolgt dabei in gekennzeichnet, daß zur oberen Begrenzung der wesentlich größeren und meist ungleichen zeitlichen Schichtdicke der geförderten Metaiiströmung zwi-Abständen, so daß das Niveau des Metallbades im sehen dem höchsten Metallbadspiegel im Schmelz-Schmelz· oder Warmhaltegefäß während des Be- 30 oder Warmhaltegefäß und dem höchsten Rsnnentricbes größeren Schwankungen unterworfen ist. Um niveau im Rinnenktirper eine Blende angeordnet trotz des unterschiedlichen Badniveaus die abgegebe- ist

ncn Metallmengen konstant zu halten, wird gemäß GeroäB einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die der deutschen Patentschrift 1286701 ein Wander- Förderrinne nach der Erfindung dadutch gekennfeldinduktor verwendet, der durch eine Abzapfung 35 zeichnet, daü die Blende im Bereich der letzten zwei in seiner Länge unterteilt ist, wobei mittels des ersten Pole des Induktors am oberen Rinnenende ange-' Induktorteils während der gesamten Betriebszeit das bracht ist

/flüssige Metall unabhängig vom Niveau des Metall- Nach einer vorteilhaften Variante de? Erüodung bades auf dasselbe vorgegebene Rinnenniveau vor- ist die Höhe des Blendenquerschm'tts einstellbar und/' gefördert wird, von wo aus durch zusätzliches Ein- 30 oder die Lage der Blende in Längsrichtung das Rinschal'.en des zweiten Induktorteils während einer nenkörpers verstellbar,

vorgegebenen Zeitspanne jeweils eine itn wesent- Zur Verhinderung der Bildung einer Oxydbaut liehen konstante Meta;lmenge aus der Rinne heraus- sind gemäß einer weiteren Erfindmngsvariante bei-.' gefördert wird derseits der Blende Vorrichtungen zur Beheizung der

% Bei einer anderen, aus der deutschen Patentschrift 35 Metaiiströmung vorgesehen.

1 291061 bekannten Förderrinne ist auf einem be- ErfindunjKsgemiS ist schließlich der Betrieb der

1, stimmten Rinnenniveau, welches höher als das hoch- Förderrinne dadurch gekennzeichnet, daß in dem 'sie Badniveau liegt in der Rinne eine Tauchelek- Bereich &ix von de.' Blende abfließenden Metalltrade angeordnet Nach Einschaltung des Induktors strömung die Feldstärke da» elektromagnetischen % beginnt das flüssige Metall aus dem Bad in der 40 Wanderfeldes so hoch gewählt wird, daß hinter der Förderrinne hochzusteigen, erreicht die Tauchelek- Blende praktisch kein Rückstau des flüssigen Metalls

Ι trode, wodurch ein Signalkreis geschlossen wird, der mehr auftritt.

ein Zeitrelais anstößt, nach dessen Ablauf die Ab- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

schaltung des Induktors erfolgt Abbildungen näher erläutert

: Bei allen diesen Verfahren wird vorausgesetzt, 45 In Abb. 1 ist ein Schmelz- oder Wanahalteofen

daß — zumindest im oberen Teil der Rtoce — die mit aoschließender Förderrinne scfcematisch im

[ durch eine vorgegebene Feldstärke des Waadufeldes Schnitt dargestellt Das Ofeiigefäß I geht in eiaan } erzeugte Schichtdicke <fsr in der Rinne geförderten schräg zur Horizontalen afljieordnetea Fünnealsör-

Metallströmung unabhängig voa der Höbe des Bad- p$r S über, unter desn als Induktor zur Erzeugung

\ niveaus ist, so daß bei gieicäbieroendri Feldstärke 30 sines Wandsrfeädss das Statorwickhrag 3 eines

in gleichen Zeiten jeweils gleiche Meßgen flüssigen Drthstromlinearmotors angeordnet ist Diese S&tor-

• Metalls transportiert werden. wicklung 3 wird über ihre raut <3 angedecteiea An-

Die Erfahrung hat mun bezeigt, daß diese Voraus- schtuWVon einer in der Abbildung flk&i darggsteU- ;■ sctzung um so genauer erfüllt ist, je groß«? der ten, vorzugsweise regelbaren DrehstrsraKpisHe ge-

Ahstand zwischen der Stella in der Förderrinne, an 59 speist.

der bei dem Höchstbsidniveau der Metallbadspiegel Im OfengefaS f fesfindet sich eise Meege ilüssipa am weitesten in die Förderrinne hineinreicht und Metalls S, wobei de? Metallspiegel £ m dsn tmterea der höchsten Stelle der Förderrinne Est. Diese Er- Teil des Rtnnen&orpersS hinsmretcht Sm in ust scheinung liegt darin begründet, daß aus dem Metall- Statorwicklung Ii flieSendsr Diebstr&Ear erzsagi öa bad infolge der Wirkung des Wanderfeldes durch die 60 in Richtung des PieiSs 1 f uiSsdiireÜ^Edsa cls&tro-Rinne eine Schicht flüssigen Metalls herausbefördert magnetisches Wanderfeld, welches im Riassen&ürwird, durers Schichtdicke von der Eindringtiefe und pssrl der Förderrinne eine oSene SsrösnmgÜ Oüssi-V(JiI der Stärke des Induktorfctdcs abhängt, aber, gea Metalls hervorruft

durch die Viskosität des flüssigen Meia!» bedingt, ist Riaasnkörpar % ist zEfiise&sa ust St^Is, επ ds? an ihrer Oberfläche zusätzlich Metallmengea aus 65 der höchstmögljche MetaSlbiEdspiegelS sm @gtlesten dem Metallbad herauszieht, so daß sich zwischen in die Rinne hineinreicht und der fsSc&sSsa Stells© Bad und Rinne eine Metallschicht ausbildet, deren der Förderrinne eine StifatiBgs&ksjSi Ei
- Dicke in Richtung auf das obere Rinnenende Mn bracht, deren Einzeiheiten aus Abb. 2, dia

Schnitt dursh die Förderrinne gemM der Linie I-I (Abb. η zeigt, nliher zu erkennen sind.

Die Blende 1· weist ein kastenaitiges Blendengehäuse η auf, welches in tfne rechteckige Flanschplatte 12 übergeht, mittels der sie in eine: öffnung der Ririnenabdeckung 13 montiert ist. Das Blendengehäuse 11 ist en seiner Innenseite mit einer feuerfesten Mawc ausgekleidet. Der Blendenschieber besteht aus einem feuerfesten Stein 14, der über eine Halterung 15 und einem Schraubbolzen 1< in einem id Auge 17 des Blcrcdengehäuses Il gelagert und an ihm mittels der Stellschraube 18 und einer Kontramutter If fixiert ist. Durch entsprechende Einstellung von Kontramutter und Stellschraube kann der tilencicnstsin 14 in seiner Höhe versteift und dadurch die Höhe h der Blendenöffnung in weiten Grenzen variiert werden.

Um eine Verkeilung des Bler<densteins 14 an den schrägen Seitenwänden 29 der feuerfesten Auskleidung 21 des Rinnenkörpers 2 zu vermeiden, sind in so der Auskleidung 21 Nuten 22 vorgesehen, in welche der Blendenstein 14 mit seinen Seitenflächen ungehindert eintauchen kann.

Aus Abb.2 ist femer noch die Anordnung ies Stators des Drehstromlinearmotors mit seinem Blech- as paket 23 und den Wickelköpfen 24 der Statorwicklung zu erkennen.

Um die Bildung einer Oxydhaut auf der Metall·- strömung in der Nähe der Blende zu verhindern, sind beiderseits des Blendensteins 14, durch das Blendengehäuselt gehaltert, Heizwicklungen 23 (Abb. I) zur Beheizung der Metaliströmung vorgesehen.

Zur Verstellung der Lage der Blends in Längsrichtung des Rinnenkörpers 2 sind in der Rinnen« abdeckung mehrere öffnungen 13 vorgesehen, von 3$ denen jeweils eine die Blende aufnimmt, während die anderen durch Deckelelemente 26 verschlossen sind.

Die Wirkung der Blende in der Förderrinne ist nun folgende: 4»

Die Schichtdicke der Metallströmung in der Förderrinne hängt in erster Linie von der Szärke und der Eindringtiefe des auf das ßüssige Metall in der Rinne wirkenden Drehstronroanderieldes ab. Infolge der Viskosität des ßiissigen Metalls werden von der von diesem Feld geförderten Metallschicht zusätzliche Metallmengen aus dem Meiallbad herausgezogen, wodtsrct) ski* eise Metallschicht aosfeüdet, die sieb — ausgehest von der Steile, aa de? des· Metairaedspiegei 6 am weitesten ta am RisssskS?- s» per 2 hineinreicht — keilförmig verringert

IXe durch diese zusätzlich mitgezogenen Metallmengea bedingte QSgtsicnformigs Erhöhung asi Schichtdicke ist dabei voa deta je&siligen Sfrve&o des Bsäspsgels 6 im GieagefäB S sbSsEgig. Bsi relativ famsn FSnfsnou&n, wie z.B. genäS Abb. 1, reich! diess Eriaüssig de? Schichtdicke bis zur fo§e&- sien StsBs f d§? Fönfenisae, so daB durch iSess stsrerida Ss&ktsigsag, abfclngjg vosa Niveau ds3 E^^nsplsS ira QiengefiS S, M&a föd d D mengcn von der durch die Wirkung des FeWss gegen die Schwerkraft bewegten Schicht flüssigen Metalls abzustreifen. Die Lage der Blende längs des Rinnenkörpers und der an eine bestimmte Lage der Blende angspaßte Feldstärkenbereich des Wandcrfeklcs werden so gewählt, daß alle durch die Btende beförderten Metatlmengen von der Blende weggeführt werden, d. h„ daß kein flüssiges Metall durch die »!ende wieder zurückfließt. Um dieses zu erreichen, ist die Blende vorteilhaft im Bereich der letzten zwei Pole der Statorwicklung am oberen Rinnenende angeordnet. Vorzugsweise kann die Blende auch an der Stelle des höchsten Einnennivcaus liegen, in welchem Fall es auch unabhängig von der Höhe des Feldstärke sichergestellt ist, daß kein MetallrUckfluß durch die Blende erfolgt.

Die Einstellung der Blendenhöhe wird so vorgenommen, daß hinter der Blende kein Rückstau des flüssigen Metalls stattfindet, was durch das Fehlen «iner sogenannten Deckwalze auf der Metallströüsung hinter der Blende gekennzeichnet ist.

veau ds3 E^^nsplsS ira QiengefiS S, vesssMs& grolle MeislfrnsBgen gsfördsjs werden. Dia Wirkung dar Ikfids fegsSöi atm darJa, die infolfs dsr Viskosität des M h 4tH

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetische Förderrinne zur Entnahme von flüssigem Metall aui einem Schmelzoder Wannhaltegeiäß mit einem schrägen mit seinem unteren Ende in das Schmelz- oder Warmbaltcgefäß übergehenden Rinnenkörper und einem Induktor zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wanderfeldes, durch dessen Wirkung das flüssige Metall im Rinnenkörper in offener Strömung gegen die Schwerkraft bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß — zur oberen Begrenzung der Schichtdicke der geförderten MetaJIströmung — zwischen dem höchsten Metalibadspiegel im Schmelz- oder Wannhaltegefäß (S) und der Stelle des höchsten Rinnenniveaus (9) im Rinasnkörper (2) eine Blende angeordnet ist.

2. EIe! 'roQSsgoetische Förderrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende im Bereich der letzten zwei Pole des Induktors (3) am oberen ftimtsaendt angeordnet ist.

3. ElektroeiagEsäische Förderrinne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des Blezsdsiupersciiaiiis einstellbar ist.

4. Elektrojasgitttssctte Orderrinne nach Anspsucb ! bis X dad'jref? ggkeoazekhitei, daß die Blende in ihier Lage in Längsrichtung des RjassnüiöTpeis verstellbar ist.

5. Elektromagnetische Föräerrinne nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der jSkRds Vomchsungen (25) zur Beheizung der MeiaSiströsaung vorgssgiisn sind.

6. Verfahren zum Betrieb einer Förderrinne gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gefcennzdchnett, daS w dssa gereich der vom der Blende abfließenden MetaüsttSmung die Feldstärke des elektromagnetischen Wanderfeldes so hoch ge- @in!t wird, daß hinter der Bie&de praktisch kein

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