DE202004002556U1 - Arrangement used in metallurgy consists of a casting vessel for metallic molten material, especially aluminum melts, with a metallic sleeve having a refractory lining made from a gas-tight material or composite body, and a heating stand - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein aus einem heizbaren, eine feuerfeste Auskleidung und einen äußeren, im unteren Bereich mit Schlitzen versehenen Metallmantel aufweisendes Gießgefäß für metallisches Schmelzgut, insbesondere für Aluminiumschmelzen, und einem Heizstand mit einer Magnetspule bestehende Vorrichtung, bei der das Gießgefäß auf dem stationären Heizstand lösbar aufgesetzt ist.The invention relates to a one heatable, a fireproof lining and an outer, in slotted metal jacket in the lower area Casting vessel for metallic melting material, especially for Aluminum smelting, and a heating stand with an existing magnetic coil Device in which the casting vessel on the stationary heating stand solvable is put on.
Eine solche Vorrichtung ist Gegenstand der WO 03/047792 A1. Wie dort beschrieben, hat diese Vorrichtung den Vorteil, dass das verwendete Gefäß sowohl als Transportgefäß als auch als Warmhalte-Legierungs- und/oder Entgasungsgefäß und als Gießgefäß verwendet werden kann, aus dem mittels eines Schöpflöffels oder durch Kippen des Gefäßes gewünschte Chargen entnommen werden. Die aus einem Schmelzgefäß in das Gießgefäß überführte Metallschmelze wird in dem Gießbehälter zu einem Heizstand überführt, wo das Gießgefäß auf- bzw. eingesetzt wird und die Schmelze induktiv beheizbar ist, womit eine Badbewegung erzeugt wird. Gegebenenfalls können im Gießgefäß auch Nachbehandlungen wie das Entgasen, Kornfeinen oder sogar Legierungseinstellungen vorgenommen werden, bevor die Metallschmelze einer Gießanlage bereitgestellt wird, beispielsweise einer Kokillenguss- oder einer Stranggießanlage. Da die Metallschmelze vom Erschmelzen bis zur Gießstation in ein und demselben Gefäß verbleiben kann, entfallen Umfüllvorgänge, so dass der gefürchtete Abbrand (Oxidation) oder eine sonstige Gasaufnahme, insbesondere von Wasserstoff, im Wesentlichen ausgeschlossen wird.Such a device is the subject WO 03/047792 A1. As described there, this device the advantage that the vessel used both as a transport vessel and used as a holding alloy and / or degassing vessel and as a casting vessel can be from which by means of a ladle or by tilting the Desired batches be removed. The molten metal transferred from a melting vessel into the casting vessel is in the pouring can too transferred to a heating booth where open the pouring vessel or is used and the melt can be heated inductively, with which a Bath movement is generated. If necessary, post-treatments such as degassing, grain fine or even alloy settings before the molten metal is provided to a casting plant, for example a die casting or a continuous caster. Since the molten metal from melting to the casting station remain in the same vessel transfer operations can be omitted, so that the dreaded Burning (oxidation) or other gas absorption, in particular of hydrogen, is essentially excluded.
Das in der WO 03/047792 beschriebene Gießgefäß besitzt eine feuerfeste Auskleidung sowie einen äußeren Metallmantel, der im unteren Bereich schlitzförmige Durchbrechungen aufweist, die sich bei aufgesetztem Gießgefäß in Höhe der Magnetspule befinden. Die genannten Schlitze verhindern in konstruktiv einfacher Weise eine großflächige Erzeugung von Wirbelströmen, die zu einer Überhitzung und Schädigung der Gießpfanne führen könnte. Allerdings hat diese Ausbildung den Nachteil, dass Gas, insbesondere in der Luft befindlicher Wasserstoff, durch die Schlitze zur feuerfesten Auskleidung gelangen, durch diese hindurch diffundieren und in die Schmelze eindringen kann, was unter Umständen dazu führt, dass die Schmelzequalität in kurzer Zeit derart schlecht wird, dass der Gießprozess abgebrochen werden muss. Andere konstruktive Maßnahmen, wie sie beispielsweise in der DE-B 20 35 221 beschrieben werden, zielen darauf ab, anstelle eines Metallmantels einen glasfaserverstärkten Kunststoffmantel oder einen Mantel aus längslaminierten Blechen, zwischen denen eine Kunststoffisolierschicht vorgesehen ist, zu verwenden. Da Kunststoffe nicht hinreichend temperaturstabil sind, muss die feuerfeste Innenauskleidung aus einer Keramik relativ dick gewählt werden, um die für die Kunststoffaußenhaut notwendige Wärmeisolation zu schaffen. Im Regelfall erweist sich jedoch eine Kunststoffaußenhaut als nicht hinreichend formstabil.The casting vessel described in WO 03/047792 has a fireproof lining and an outer metal jacket, which in the lower area slit-shaped Has openings which are at the level of the magnetic coil when the casting vessel is attached are located. The slots mentioned prevent in a structurally simple Wise large-scale production of eddy currents, which lead to overheating and damage the ladle to lead could. However, this training has the disadvantage that gas, in particular Hydrogen in the air, through the slots to the refractory Liner, diffuse through it and into the Melt can penetrate, which can lead to the melt quality in a short time becomes so bad that the casting process is stopped got to. Other constructive measures as described for example in DE-B 20 35 221, aim to use a glass fiber reinforced plastic sheath instead of a metal sheath or a coat of longitudinally laminated Sheets, between which a plastic insulating layer is provided is to use. Because plastics are not sufficiently temperature stable the fireproof inner lining made of a ceramic must be relative chosen thick to be the for the plastic outer skin necessary thermal insulation to accomplish. As a rule, however, a plastic outer skin turns out to be as not sufficiently stable in shape.
Alle übrigen nach dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen, die einerseits für das elektromagnetische Feld eine hinreichende Durchlässigkeit schaffen und eine unerwünschte Aufheizung der Gießgefäßbehälterwand verhindern, andererseits aber auch das Eindringen schädlicher Gase in die Schmelze vermeiden, sind technisch aufwendig.All others according to the state of the art known measures, the one hand for the electromagnetic field creates sufficient permeability and an unwanted Heating up the wall of the casting container prevent, but also harmful Avoiding gases in the melt are technically complex.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die eingangs genannte Vorrichtung derart weiterzubilden, dass durch konstruktiv einfache Maßnahmen ein Eindringen von Gasen durch die Schlitze und die feuerfeste Auskleidung in die Gasschmelze zumindest im Wesentlichen ausgeschlossen werden kann.It is therefore the task of the present Invention to further develop the above-mentioned device that through structurally simple measures an intrusion of Gases through the slots and the refractory lining into the gas melt at least can essentially be excluded.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die feuerfeste Auskleidung aus einem gasdichten Material oder einem gasdichten Verbundkörper besteht. Unter einem gasdichten Material oder einem gasdichten Verbundkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung ist entweder ein im wesentlichen homogener einstückiger Körper oder ein solcher mehrschichtiger Verbundkörper zu verstehen, dessen Gasdurchlässigkeit auf ein technisch vertretbares Minimum reduziert ist. Die nach dem Stand der Technik bekannten Keramiken erfüllen diese Voraussetzungen nicht, weshalb nach einer Weiterbildung der Erfindung die feuerfeste Auskleidung aus einem Tongrafit oder einem Sili ziumcarbid besteht. Weiterhin vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Tongrafit- oder Siliziumcarbid-Auskleidung an der Außenwand mit einer temperaturstabilen Glasur überzogen ist. Der Tongrafit besteht aus 40–45% C, 18–24% SiC, 17-20% SiO2, 5–8% Si und 8–10% Al2O3 (alle Angaben in Gew.%). Die vorzugsweise verwendete Glasur enthält 60% NaO, Rest Borate und andere Zusätze.This object is achieved by the device according to claim 1, which is characterized in that the refractory lining consists of a gas-tight material or a gas-tight composite body. A gas-tight material or a gas-tight composite body in the sense of the present invention means either an essentially homogeneous one-piece body or such a multi-layer composite body, the gas permeability of which is reduced to a technically acceptable minimum. The ceramics known from the prior art do not meet these requirements, which is why, according to a further development of the invention, the refractory lining consists of a clay graphite or a silicon carbide. Furthermore, it can preferably be provided that the clay graphite or silicon carbide lining is coated on the outer wall with a temperature-stable glaze. The clay graphite consists of 40–45% C, 18–24% SiC, 17-20% SiO 2 , 5–8% Si and 8–10% Al 2 O 3 (all figures in% by weight). The glaze which is preferably used contains 60% NaO, the rest borates and other additives.
Alternativ ist es möglich einen Verbundkörper aus einem feuerfesten Tiegelmaterial, das auch eine Keramik sein kann, und einer gasdichten Sperrschicht aus einem Tongrafit oder Siliziumcarbid zu verwenden, wobei die gasdichte Sperrschicht zwischen dem Tiegelmaterial und dem Metallmantel angeordnet ist.Alternatively, it is possible to use one composite body Made of a refractory crucible material, which can also be a ceramic can, and a gas-tight barrier layer made of a clay graphite or Use silicon carbide, with the gas-tight barrier layer between the crucible material and the metal jacket is arranged.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawings. Show it:
Das in
Wie aus
Zur Erhöhung der Gasdichtigkeit des
Gefäßes im unteren,
mit Schlitzen versehenen Bereich, wird erfindungsgemäß an Stelle
einer feuerfesten Keramik ein Tongrafit oder Siliziumcarbid verwendet, ein
Material, das aus technischer Sicht gasdicht ist. Da dieses Material
auch gute Isolationseigenschaften hat und hochtemperaturfest ist,
wird in Verbindung mit dem Metallmantel eine optimale mechanische
Festigkeit, insbesondere eine Formstabilität des Gießgefäßes
Alternativ und wie in
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch als Verbundmaterialien eine der Metallschmelze zugewandte innere Schicht aus Tongrafit oder Siliziumcarbid verwendet werden, die außen mit einer Glasur beschichtet sind, die dann die Funktion einer Gassperrschicht erfüllt.Within the scope of the present invention can also as composite materials an inner facing the molten metal Layer of clay graphite or silicon carbide can be used Outside are coated with a glaze, which then functions as a gas barrier Fulfills.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Gießgefäßes besteht darin, dass einerseits, wie erwähnt, das Gießgefäß bei allen in Betracht kommenden Temperaturen eine gute Formstabilität besitzt, die für die Erwärmung und Badbewegung der Schmelze notwendige Energie praktisch verlustarm induktiv zugeführt werden kann und der konstruktive Aufwand des Gießgefäßes im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik vorgeschlagenen Alternativen gering ist. Weitere Vorteile des lösbar auf einen Heizstand aufsetzbaren Gießgefäßes sowie weitere Ausführungsformen und Verwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der WO 03/047792 A1, auf die vollinhaltlich verwiesen wird.The particular advantage of the configuration according to the invention of the pouring vessel in that on the one hand, as mentioned, the pouring vessel at all in Considered temperatures has good dimensional stability, the for the warming and bath movement of the melt, the energy required is practically low-loss fed inductively can and the design effort of the casting vessel compared to the the proposed alternatives are low. Further Advantages of solvable pouring vessel to be placed on a heating stand and further embodiments and possible uses result from WO 03/047792 A1, to which reference is made in full becomes.
Claims (4)
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