DE19807003C2

DE19807003C2 - Thermal container for molten metal and associated manufacturing process

Info

Publication number: DE19807003C2
Application number: DE19807003A
Authority: DE
Inventors: Ye Long Su
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2018-02-20
Also published as: DE19807003A1; DE29802936U1; JPH11201646A; CA2229277A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Thermal behälter für Schmelzmetall und das zugehörige Herstel lungsverfahren.The present invention relates to a thermal Containers for molten metal and the associated manufac- turer regulatory procedure.

Es hat sich gezeigt, daß das Schmelzmetall mit hoher Geschwindigkeit in den herkömmlichen Thermalbehälter (siehe Fig. 4) fließt, wodurch das Schmelzmetall fluktu iert und somit die Oberfläche des Schmelzmetalls oxi diert. Das oxidierte Metall kann im allgemeinen nicht verwendet werden und muß weggeworfen werden, wodurch die Herstellungskosten und die Umweltverschmutzung zunehmen. Außerdem kann die Thermalschicht des herkömmlichen Ther malbehälters leicht altern, wodurch Risse entstehen und dieser unbrauchbar wird. Somit muß der Thermalbehälter und dessen wärmebeständige Schicht gebrochen und wegge worfen werden und es muß ein neuer Thermalbehälter wie deraufgebaut werden, wodurch der Zeitaufwand bei der Herstellung zunimmt. Ferner ist die Innenwand des her kömmlichen Thermalbehälters aus vorgefertigten wärmebe ständigen Paneelen hergestellt, wobei zwischen das äußere Eisengehäuse und den Thermalbehälter ein gießfähiges wärmebeständiges Material gefüllt ist, um eine Isolier schicht an der Außenseite des Thermalbehälters zu schaf fen, wenn das gießfähige wärmebeständige Material ge trocknet ist. Das Einfüllen des gießfähigen wärmebestän digen Materials muß jedoch schnell und sehr vorsichtig durchgeführt werden; ansonsten trocknet das wärmebestän dige Material in unterschiedlichen Schichten, wodurch die Festigkeit der Struktur beeinträchtigt wird. Wenn außer dem das wärmebeständige Material noch nicht getrocknet ist, reagiert das darin enthaltene Wasser mit dem Ther malbehälter, wodurch dessen Lebensdauer reduziert wird. Da das wärmebeständige Material sehr hart wird, wenn es vollständig getrocknet ist, kann es im Betrieb keine Stöße absorbieren. Folglich sind die Wartungsprozeduren sehr kompliziert, was sehr viel teures Material und hohe Arbeitskosten erfordert. Ferner erfordert dies eine relativ lange Zeitspanne für die Wartung.It has been shown that the molten metal flows into the conventional thermal container (see FIG. 4) at high speed, as a result of which the molten metal fluctuates and thus the surface of the molten metal is oxidized. The oxidized metal generally cannot be used and must be discarded, which increases manufacturing costs and pollution. In addition, the thermal layer of the conventional thermal container can age easily, causing cracks and making it unusable. Thus, the thermal container and its heat-resistant layer have to be broken and discarded, and a new thermal container like that has to be constructed, which increases the time required for production. Furthermore, the inner wall of the conventional thermal container is made from prefabricated heat-resistant panels, a pourable heat-resistant material being filled between the outer iron housing and the thermal container in order to create an insulating layer on the outside of the thermal container when the pourable heat-resistant material is dried is. The pouring of the pourable heat-resistant material must be carried out quickly and very carefully; otherwise the heat-resistant material dries in different layers, which affects the strength of the structure. If, in addition, the heat-resistant material has not yet dried, the water it contains reacts with the thermal container, reducing its service life. Since the heat-resistant material becomes very hard when it is completely dry, it cannot absorb shocks during operation. As a result, the maintenance procedures are very complicated, which requires a lot of expensive material and high labor costs. Furthermore, this requires a relatively long period of time for maintenance.

Dokument DE 195 04 415 A1 offenbart einen Warmhalteofen zur Aufnahme von Metallschnmelze, der ein Ofengehäuse hat, in dem eine Aufnahmekammer für die Metallschmelze gebildet ist. Der Ofen hat des weiteren einen Durchlass, durch den Gussblöcke zugeführt werden können und einen weiteren Durchlass, durch den die in der Aufnahmekammer enthaltene Metallschmelze nach aussen hin abgezogen werden kann. Eine obere Ofenwandung bildet gemeinsam mit dem Ofengehäuse die Aufnahmekammer. Die obere Ofenwandung hat eine geneigte Wandfläche, die der Metallschmelze ausgesetzt ist, wenn die Aufnahmekammer bis zu einem vorgegebenen Pegel mit Metallschmelze gefüllt ist, so dass in der Metallschmelze vorhandene Verunreinigungen nach oben, zur Oberfläche der Metallschmelze im Bereich des Durchlasses geleitet werden kann.Document DE 195 04 415 A1 discloses a holding furnace to hold molten metal, which is a furnace housing has a holding chamber for the molten metal is formed. The furnace also has a passage, through which cast blocks can be fed and one another passage through which the in the receiving chamber metal melt contained is withdrawn to the outside can be. An upper furnace wall forms together with the receiving chamber. The upper furnace wall has an inclined wall surface, that of the molten metal is exposed if the receiving chamber up to one predetermined level is filled with molten metal, so that contaminants present in the molten metal upwards, to the surface of the molten metal in the area of the culvert can be directed.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des obenerwähnten Standes der Technik zu besei tigen und einen verbesserten Thermalbehälter zu schaffen.It is therefore the object of the present invention Disadvantages of the above-mentioned prior art besei and to create an improved thermal tank.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Thermalbehälter, der die im Anspruch 1 angegebenen Merk male besitzt, sowie durch ein Herstellungsverfahren für diesen Thermalbehälter, das die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.According to the invention, this object is achieved by a Thermal container, the Merk specified in claim 1 male owns, as well as by a manufacturing process for this thermal container, which specified in claim 9 Features. The dependent claims are on preferred embodiments directed.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:Other features and advantages of the present invention will become clear upon reading the following description preferred embodiments referring to the attached Reference to drawings; show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Thermalbehäl ters gemäß der vorliegenden Erfindung, der ver hindert, daß Wärme aus dem darin befindlichen Schmelzmetall entweicht; Fig. 1 is a perspective view of a Thermalbehäl ters of the present invention, the pre vents that heat escapes from the molten metal therein;

Fig. 2 die Innenstruktur der vorliegenden Erfindung; FIG. 2 shows the inner structure of the present invention;

Fig. 3 eine Schnittansicht der vorliegenden Erfindung; und Fig. 3 is a sectional view of the present invention; and

Fig. 4 die bereits erwähnte Ansicht der Struktur eines Thermalbehälters des Standes der Technik. Fig. 4 shows the already mentioned view of the structure of a thermal container of the prior art.

Wie in den Zeichnungen und insbesondere in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt der Thermalbehälter für Schmelzmetall gemäß der vorliegenden Erfindung im allgemeinen ein Gehäuse 1, mehrere Abdeckungen 2, eine Sandschicht 3 sowie einen Wärmetrog 4. Das Gehäuse 1 ist aus Metall hergestellt, wobei dessen Innenseite mit einem wärmebe ständigen Material 12 beschichtet ist. Der Wärmetrog 4 ist ein offener Behälter, der vorgefertigt ist und eine kleinere Abmessung besitzt als der Innenraum des Gehäuses 1, so daß der Wärmetrog 4 darin eingesetzt werden kann. Der Wärmetrog 4 wird durch integrale Trennwände 5 in eine Einlaßkammer 51, eine Temperaturmeßkammer 52, eine Aus laßkammer 53 und eine Wärmekammer 54 unterteilt. Die Einlaßkammer 51 ist über mehrere Löcher 56 mit der Wärme kammer 54 verbunden. Die Temperaturmeßkammer 52 ist über eine entsprechende Öffnung 55 mit der Auslaßkammer 53 und der Wärmekammer 54 verbunden. Die Auslaßkammer 53 ist über eine weitere Öffnung 55 mit der Wärmekammer verbun den. Die Abdeckungen 2 sind so bemessen, daß sie auf die Oberseite der Kammern 51, 52, 53 und 54 passen. Ein Heizelement 21 ist in der Abdeckung 2 auf der Oberseite der Wärmekammer 54 angeordnet, so daß das Schmelzmetall innerhalb der Wärmekammer 54 auf einer konstanten Tempe ratur gehalten werden kann. Die Sandschicht 3 ist zwi schen den Wärmetrog 4 und die Innenwand des Gehäuses 1 gefüllt, um das Schmelzmetall in der Wärmekammer 54 vor einer Abkühlung zu bewahren. Außerdem kann die Sand schicht 3 auch als Puffer zum Absorbieren von Stößen und Vibrationen dienen, die zu dem Zeitpunkt erzeugt werden, wenn das Metall in den Wärmetrog 4 gegossen wird, wodurch verhindert wird, daß der Wärmetrog 4 und das Gehäuse 1 beschädigt werden. Die Oberseite der Sandschicht 5 ist mit einer wärmebeständigen Platte 6 abgedeckt, auf der eine feuerfeste Faserwolle 61 montiert ist (siehe Fig. 3).As shown in the drawings and in particular in FIGS. 1 and 2, the thermal container for molten metal according to the present invention generally comprises a housing 1 , a plurality of covers 2 , a layer of sand 3 and a heating trough 4 . The housing 1 is made of metal, the inside of which is coated with a heat-resistant material 12 . The heat trough 4 is an open container, which is prefabricated and has a smaller dimension than the interior of the housing 1 , so that the heat trough 4 can be used therein. The heat trough 4 is divided by integral partitions 5 into an inlet chamber 51 , a temperature measuring chamber 52 , an outlet chamber 53 and a heating chamber 54 . The inlet chamber 51 is connected via several holes 56 to the heat chamber 54 . The temperature measuring chamber 52 is connected to the outlet chamber 53 and the heating chamber 54 via a corresponding opening 55 . The outlet chamber 53 is connected via a further opening 55 to the heat chamber. The covers 2 are dimensioned so that they fit on the top of the chambers 51 , 52 , 53 and 54 . A heating element 21 is arranged in the cover 2 on the top of the heat chamber 54 so that the molten metal within the heat chamber 54 can be kept at a constant temperature. The sand layer 3 is filled between the heat trough 4 and the inner wall of the housing 1 in order to prevent the molten metal in the heat chamber 54 from cooling. In addition, the sand layer 3 can also serve as a buffer for absorbing shocks and vibrations generated at the time when the metal is poured into the heat trough 4 , thereby preventing the heat trough 4 and the casing 1 from being damaged. The top of the sand layer 5 is covered with a heat-resistant plate 6 on which a fire-resistant fiber wool 61 is mounted (see FIG. 3).

Wenn in die Einlaßkammer 51 heißes Schmelzmetall gegossen wird, fließt das Schmelzmetall durch die Löcher 56 in die Wärmekammer 54. Die Löcher 56 verlangsamen die Strömungs rate des Schmelzmetalls in die Wärmekammer 54. Zwischen zeitlich fließt das Schmelzmetall in die Temperaturmeß kammer 52 und die Auslaßkammer 53 durch die Öffnungen 55, wodurch der Spiegel des Schmelzmetalls allmählich erhöht wird und verhindert wird, daß die Oberfläche des Schmelz metalls beeinträchtigt wird. Somit wird ein Oxidieren des Schmelzmetalls verhindert. Ein (nicht gezeigter) Tempera tursensor ist innerhalb der Temperaturmeßkammer 52 ange ordnet, um die Temperatur des Schmelzmetalls zu erfassen, und ist mit dem Heizelement 21 operativ verbunden.When hot melt metal is poured into the inlet chamber 51, the melt metal flows through the holes 56 into the heat chamber 54 . The holes 56 slow down the flow rate of the molten metal into the heat chamber 54 . Between time, the molten metal flows into the temperature measuring chamber 52 and the outlet chamber 53 through the openings 55 , whereby the level of the molten metal is gradually increased and is prevented that the surface of the molten metal is impaired. Oxidation of the molten metal is thus prevented. A (not shown) temperature sensor is arranged within the temperature measuring chamber 52 to detect the temperature of the molten metal, and is operatively connected to the heating element 21 .

Das Verfahren zur Herstellung des Thermalbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung wird wie folgt beschrieben:
The method of manufacturing the thermal container according to the present invention is described as follows:

1. Manufacture of the housing 1 from metal;
2. coating the inside of the housing 1 with the heat-resistant material 12 ;
3. coating the bottom of the casing 1 with a layer of heat-resistant sand 5 after the heat-resistant material 12 has dried;
4. inserting the prefabricated heat trough 4 onto the layer of heat-resistant sand 5 ;
5. Filling heat-resistant sand 5 between the heat trough 4 and the heat-resistant material 12 ;
6. covering an upper surface of the heat-resistant sand 5 with a heat-resistant plate 6 ; and
7. Application of a layer of refractory fiber wool 61 on the heat-resistant plate 6 .

Wenn der Wärmetrog 4 von der Sandschicht 3 unterstützt wird, ist es nicht notwendig, auf das Trocknen des wärme beständigen Materials 12 an den vertikalen Innenseiten des Gehäuses 1 zu warten, bevor der wärmebeständige Sand 5 zwischen den Wärmetrog 4 und das wärmebeständige Mate rial 12 eingefüllt wird, wodurch die Produktionsgeschwin digkeit des Thermalbehälters erhöht wird. Außerdem verur sacht das in der Sandschicht 3 enthaltene Wasser keine Beschädigung des Wärmetroges 4, wodurch dessen Lebens dauer verlängert wird.If the heat trough 4 is supported by the sand layer 3 , it is not necessary to wait for the drying of the heat-resistant material 12 on the vertical inner sides of the housing 1 before the heat-resistant sand 5 is filled between the heat trough 4 and the heat-resistant material 12 is, which increases the production speed of the thermal container. In addition, the water contained in the sand layer 3 gently causes no damage to the heat trough 4 , which extends its life.

Wenn ferner gewünscht ist, den Wärmetrog 4 zu ersetzen, wird einfach eine Saugvorrichtung verwendet, um die Sandschicht 3 herauszusaugen, woraufhin ein neuer Wärme trog 4 im Gehäuse 1 wie oben beschrieben installiert wird.If it is also desired to replace the heat trough 4 , a suction device is simply used to suck out the sand layer 3 , whereupon a new heat trough 4 is installed in the housing 1 as described above.

Claims

1. Thermal container, which prevents heat from escaping from the molten metal contained therein, characterized by
a housing ( 1 );
a thermal trough ( 4 ) mounted within the housing ( 1 );
a layer of sand ( 3 ) enclosing the thermal trough ( 4 );
a heat-resistant layer ( 12 ) which surrounds the sand layer ( 3 ); in which
the thermal trough (4) by partition walls (5) in a heat chamber (54), an inlet chamber (51) communicating with the heating chamber (54) in combination, a chamber with the heat (54) communicating discharge chamber (53) and one with the heat chamber ( 54 ) and the outlet chamber ( 53 ) in connection temperature measuring chamber ( 52 ) is divided under.

2. Thermal container according to claim 1, characterized in that the partitions ( 5 ) are constructed in one unit.

3. Thermal container according to claim 1, characterized in that the inlet chamber ( 51 ) with the heat chamber ( 54 ) via a plurality of holes ( 56 ) is in communication.

4. Thermal container according to claim 1, characterized in that the temperature measuring chamber ( 52 ) and the inlet chamber ( 51 ) with the heat chamber ( 54 ) are connected via an opening ( 55 ).

5. Thermal container according to claim 1, characterized in that the heat chamber ( 54 ) has a cover ( 2 ) which is provided with a heating element ( 21 ).

6. Thermal container according to claim 1, characterized by covers ( 2 ) which are dimensioned so that they fit on the upper sides of the inlet chamber ( 51 ), the heating chamber ( 54 ), the outlet chamber and the temperature measuring chamber ( 52 ).

7. Thermal container according to claim 1, characterized in that the sand layer ( 3 ) has an upper side which is provided with a heat-resistant plate ( 6 ).

8. Thermal container according to claim 7, characterized by a layer of refractory fiber wool ( 61 ) on the heat-resistant plate ( 6 ).

9. A method of manufacturing a thermal container that prevents heat from escaping from the molten metal therein, characterized by the steps:

a) making the housing ( 1 ) from metal;
b) coating the inside of the housing ( 1 ) with the heat-resistant material ( 12 );
c) coating the bottom of the housing ( 1 ) with a layer of heat-resistant sand ( 5 ) after the heat-resistant material ( 12 ) has dried;
d) inserting the prefabricated heat trough ( 4 ) onto the layer of heat-resistant sand ( 5 );
e) filling heat-resistant sand ( 5 ) between the heat trough ( 4 ) and the heat-resistant material ( 12 );
f) covering an upper surface of the heat-resistant sand ( 5 ) with a heat-resistant plate ( 6 ); and
g) applying a layer of refractory fiber wool ( 61 ) on the heat-resistant plate ( 6 ).