DE2058669A1

DE2058669A1 - Vakuumbehandlung von Metallschmelzen

Info

Publication number: DE2058669A1
Application number: DE19702058669
Authority: DE
Inventors: Rudolf Koppatz
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1970-11-28
Filing date: 1970-11-28
Publication date: 1972-05-31
Also published as: FR2115176A1

Description

Firma Friedrich Kocks 4 Düsseldorf, Freiligrathstraße 1

Vakuumbehandlung von Metallschmelzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vakuumbehandlung von Metallschmelzen, insbesondere von Aluminiumschmelzen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In der Aluminiumgießerei wird das Ausgangsmetall in Schmelzöfen eingeschmolzen, wobei auch bereits Legierungßzusätze zugegeben v/erden können. Aus den Schmelzöfen·· wird die vorbereitete Schmelze in einen Warte- bzw. Gießofen oder einen Tiegel umgefüllt, in denen weitere Bearbeitungsschritte, wie Vakuumentgasung, Behandlung mit Chlorpabronen u. dgl., sowie das Abstellen erfolgt. In jeder Behandlungsstation sowie beim Umfüllen, beim Durchlaufen von Rinnen und beim Guß in die Kokille entstehen bekanntlich Oxidhäute, die nicht mit in das Gußteil gelangen dürfen. Es werden daher Glasfilter verwendet, durch die die Schmelze zum Eliminieren der Oxidhäute hindurohgegossen wind. Nach dem Durchlaufen der Filter bilden sich jedoch sofort wieder neue Oxidhäute, die zum Teil mit in das Gußstück gelangen.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, sämtliche Behandlungsschritte in einem einzigen Gefäß durchzuführen, wobei nach dem

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Evakuieren des Gefäßes zunächst die auf der Oberfläche der Schmelze schwimmenden Oxidhäute beseitigt werden und die Schmelze dann bis zum Abguß nicht mehr mit der Außenluft in Berührung gebracht wird. Vor dem Abguß wird das Behandlungsgefäß mit Inertgas geflutet und die Schmelze unter Luftabschluß zum Verbraucher abgeleitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem leicht oxidierbare Schmelzen, insbesondere Aluminiumschmelzen, mit geringem Aufwand unter Luftabschluß vom Schmelzofen durch das Behandlungsgefäß und zum Verbraucher geleitet werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu behandelnde Schmelze an einer unterhalb des Schmelzenspiegels stehenden Stelle in ein unter Vakuum stehendes Gefäß gesaugt, darin behandelt und aus dem evakuierten Gefäß unter Vakuum zum Verbraucher abgepumpt wird.

Durch dieses Verfahren gelangen die an der Badoberfläche des vorangehenden Misch- bzw. Schmelzofens befindlichen Oxidhäute nicht mit in das Behandlungsgefäß, und es können sich auch innerhalb des Behandlungsgefäßes keine Oxidhäute bilden, da in dem Gefäß ständig ein Vakuum aufrechterhalten wird. Zudem besteht der Vorteil, daß das im Behandlungsgefäß erzeugte Vakuum sowohl bei chargenweisem als auch bei kontinuierlichem Durchlaufbetrieb ständig aufrechterhalten bleiben kann.

Vorzugsweise wird die Schmelze mit Hilfe der Druckdifferenz, die zwischen dem drucklosen Zustand im Vakuumgefäß und dem Druck im vorangehenden- Misch- oder Schmelzofen besteht, selbsttätig in das Vakuumgefäß gesaugt. Das selbsttätige Nachsaugen der Schmelze kann sowohl für den chargenweisen als auch

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für den kontinuierlichen Betrieb angewendet werden. Beim chargenweisen Betrieb wird während des Absaugens der Schmelze die Zuleitung vom vorangehenden Gefäß unterbrochen und anschließend nach Entnahme der behandelten Schmelze wieder geöffnet, so daß die neue Füllung selbsttätig in das weiterhin evakuierte Behandlungsgefäß nachgesaugt wird. Zweckmäßig ist dabei die Höhendifferenz vom Badspiegel der unbehandelten Schmelze derart gewählt, daß sich das evakuierte Behandlungsgefäß nur bis zu einem bestimmten Niveau füllt.

Wenn nach dem kontinuierlichen Durchlaufverfahren gearbeitet werden soll, erfolgt das Abziehen der behandelten Schmelze aus dem Behandlungsgefäß sowie das Ansaugen der neuen Schmelze in das Behandlungsgefäß gleichzeitig und kontinuierlich, wobei die Menge der abgezogenen Schmelze automatisch nachgesaugt wird.

Das einmal erzeugte Vakuum kann somit unabhängig von der zu behandelnden Durchlaufmenge bzw. der Anzahl der Chargen ständig bestehenbleiben und braucht nur entsprechend der Schmelzenentgasunc ergänzt zu werden.

Die Dosierung der Metallzufuhr zum Verbraucher, die bei den bekannten Methoden stets Schwierigkeiten bereitet, wird gemäß der Erfindung automatisch durch das Schluckvermögen des Verbrauchers, dem die Schmelze unter Vakuum zugeführt wird, geregelt .

Um eine Beschleunigung des EntgasungsVorgangs zu erzielen, und um zu verhindern, daß insbesondere beim kontinuierlichen Durchlauf die angesaugte Schmelze unmittelbar abgesaugt wird, ohne

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vorher an der Badoberfläche dem Vakuum ausgesetzt zu sein, kann in dem zu behandelnden Schmelzbad eine Turbulenz erzeugt werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein evakuierbares Behandlungsgefäß, mindestens einen über eine Zuleitung mit dem Behandlungsgefäß verbundenen Misch- oder Schmelzofen, bei dem die Zuleitung von einer unterhalb des Schmelzenspiegels gelegenen Stelle des Ofens ausgeht, und mindestens eine mit einer Fördereinrichtung versehene Ableitung, die das Behandlungsgefäß unmittelbar mit dem Verbraucher verbindet.

Um zu verhindern, daß sich beim kontinuierlichen Durchlaufbetrieb eine Kurzschlußströmung zwischen den Anschlüssen der Zu- und Ableitung ausbildet, sind die Anschlüsse der Zu- und Ableitung zweckmäßig an voneinander entfernten Stellen am Boden des Behandlungsgefäßes vorgesehen. Diese Maßnahme kann unterstützt werden durch eine Einrichtung zur Erzeugung einer Turbulenz, die vorzugsweise als blattförmiger, in die Schmelze eintauchender Rührer ausgebildet ist.

Um für den chargenweisen Betrieb die Zufuhr neuer Schmelze wirksam unterbrechen zu können, kann die Zuleitung mit einem Sperrventil versehen sein. In gleicher Weise kann die Ableitung mit einem Sperrventil versehen sein, um im Falle des chargenweisen Betriebs oder beim Verbinden der Ableitung mit einem anderen Verbraucher das Eindringen von Außenluft wirksam zu unterbinden. Da sich die Höhendifferenz zwischen dem Schmelzenspiegel des Misch- bzw. Schmelzofens und dem in dem Behandlungsgefäß einzustellenden Schmelzenspiegel durch das Nachsaugen der Schmelze leicht verändern kann, kann in der Zuleitung eine zusätzliche Fördereinrichtung vorgesehen sein.

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Die Fördereinrichtungen in der Zu- und Ableitung sind zweckmäßig als Induktionspumpen ausgebildet.

Zur Erzeugung der Höhendifferenz zwischen dem in dem !Tisch- bzw. Schmelzofen bestehenden Badspiegel und in dem Behandlungsgefäß einzustellenden Schmelzenspiegel ist der Misch- oder Schmelzofen zweckmäßig tiefer angeordnet als das Behandlungsgefäß, wobei die Höhendifferenz etwa der der Druckdifferenz zugeordneten Säule der Schmelze entspricht.

Um das Abziehen der Schmelze au3 dem Behandlungsgefäß zu erleichtern und insbesondere zu verhindern, daß bei längerer Unterbrechung der Entnahme die Temperatur der in der Ableitung befindlichen Schmelze unter die optimale Gießtemperatur absinkt, kann die Ableitung eine mit einer Fördereinrichtung versehene Umlaufleitung umfassen, die vom Boden des Behandlungsgefäßes ausgeht und in den oberen Teil des Behandlungsgefäßes mündet, wobei die Förderhöhe über dem im Behandlungsgefäß stehenden Schmelzenspiegel hinausreicht. Gleichzeitig geht dabei von der Umlaufleitung eine Ablaufleitung aus, die an ihrem Anfang und Ende je ein Absperrventil aufweist, und ferner geht von der Ablaufleitung im Bereich zwischen den beiden Absperrventilen " eine Nebenleitung aus, deren Höhe mindestens der maximalen Förderhöhe der in der Umlaufleitung vorgesehenen Fördereinrichtung entspricht und deren Ende wahlweise mit einer Vakuumpumpe und einer Inertgasquelle bzw. der Außenluft verbindbar ist. Im oberen Bereich der Nebenleitung kann ein Ausgleichsgefäß vorgesehen sein, in dem sich der Schmel zenspiegel einstellt.

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Um bei chargenweiser Behandlung der Schmelze trotzdem ein kontinuierliches Abziehen der Schmelze zu ermöglichen, kann dem Behandlungsgefäß eine evakuierbare Entnahmekammer nachgeschaltet sein, von der die Ableitung zum Verbraucher führt. Die Verbindung zwischen dem Behandlungsgefäß und der nachgeschalteten Entnahmekammer ist dabei zweckmäßig verschließbar. Zur Erleichterung des Übertritts der behandelten Schmelze in die nachgeschaltete Entnahmekammer, kann diese unterhalb des Behandlungsgefäßes angeordnet sein.

In dem Behandlungsgefäß können neben der Vakuumbehandlung selbstverständlich auch weitere Prozesse durchgeführt werden. Zu diesem Zweck können entsprechende zusätzliche Einrichtungen beispielsweise zum Einbringen und Einschmelzen von Zuschlagstoffen usw. vorgesehen sein.

Um wirksam zu verhindern, daß die Schmelze auf dem Weg vom Behandlungsgefäß zum Verbraucher, d. h. Gußform, Kokille, Stranggußkokille od. dgl., der Außenluft ausgesetzt wird, kann die Ableitung in einen dichten Verschluß münden, mit dem der Verbraucher abgedeckt ist. Der durch den Verschluß abgedichtete Raum ist dabei zweckmäßig evakuierbar.

Der Verschluß kann jedoch auch mit einem absperrbaren Steigrohr ausgerüstet sein, durch das zuvor eingeleitetes Inertgas verdrängt wird. Als Verschluß des Steigrohrs kann beispielsweise die Schmelze selbst oder'ein eusätzlicher Absperriegel dienen.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so eingerichtet ■werden, daß aus dem Behandlungsgefäß gleichzeitig mehrere Verbraucher versorgt werden. Entsprechend können dem Behandlungsgefäß mehrere Misch- bzw. Schmelzöfen vorgeschaltet sein. Umgekehrt können auch mehrere Behandlungsgefäße gleichzeitig aus einem gemeinsamen Misch- oder Schmelzofen beschickt und/oder ein einziger Verbraucher aus mehreren Behandlungsgefäßen gespeist " werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung';

Fig. 2 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise im Schnitt;

. Fig. 3 eine Draufsicht auf-die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform und Μ

Fig. 5 eine Ausführungsform mit nachgeschalteter Entnahmekammer.

Nach Fig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Behandlungsgefäß 2, das über eine vom Deckel 4 ausgehende Vakuumleitung G evakuierbar ist». In dem Deckel ¹J ist ferner ein blattförmiger drehbarer Rührer 8 vorgesehen, der zur Erzeugung einer Turbulenz in die in dem Behandlungsgefäß befindliche Schmelze eintauchbar ist. Außerdem weist der Deckel eine Vakuumschleuse 10 auf,

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durch die Legierungselemente und/oder andere beliebige Zuschläge in das Behandlungsgefäß 2 eingebracht werden können.

Seitlich unterhalb des auf einem Gestell 13 befestigten Behandlungsgefäßes 2 ist ein Misch- bzw. Schmelzofen 12 angeordnet, aus dem die vorbereitete Schmelze in das Behandlungsgefäß 2 gelangt. Zur überführung der Schmelze ist eine Zuleitung 14 vorgesehen, die von einer unterhalb des Schmelzenspiegels gelegenen Stelle des Misch- bzw. Schmelzofens 12 ausgeht und am Rande des Bodens 16 in das Behandlungsgefäß 2 mündet.

Der Transport der Schmelze durch die Zuleitung Ik erfolgt auf Grund der Druckdifferenz zwischen dem Mischbzw. Schmelzofen 12, in dem atmosphärischer Druck herrscht, und dem Behandlungsgefäß 2, in dem ein Vakuum von nur wenigen Torr aufrechterhalten wird. Die Schmelze wird dabei so weit in das Behandlungsgefäß 2 hineingesaugt» bis die Höhendifferenz zwischen den Badspiegeln im Ofen 12 und im Behandlungsgefäß 2 der der Druckdifferenz zugeordneten Säule der Schmelze" entspricht.

Zur Unterstützung des Schmelzentransports oder zur Einstellung einer beliebigen Höhendifferenz zwischen den Badspiegeln kann die Zuleitung Ik mit einer Induktionspumpe 18 versehen sein. Ferner weist die Zuleitung Ik ein Sperrventil 20 auf, so daß die Zufuhr der Schmelze beliebig unterbrochen werden kann.

Das Behandlungsgefäß 2 ist ferner über eine Ableitung 22 unmittelbar mit einer Stranggußkokille 2k verbunden.

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Die Ableitung geht vom Boden 16 des Behandlungsgefäßes 2 aus, und zwar von der Seite, die der Mündung der Zuleitung 14 gegenüberliegt, und mündet in einen Abdeckverschluß 26, der den oberen Teil der Kokille 24 dicht überdeckt.

Unmittelbar hinter dem Behandlungsgefäß 2 weist die Ableitung 22 ein Gelenk 28 auf, so daß die Leitung dadurch flexibel wird und auch an andere Verbraucher angeschlossen v/erden kann. Ferner ist die Ableitung f

mit einer Induktionspumpe 30 versehen, mit der die behandelte Schmelze aus dem Gefäß 2 abgezogen und dem Verbraucher zugeführt wird. Schließlich ist die Zuleitung noch mit einem Sperrventil 32 versehen, mit dem die Leitung bei Bedarf unterbrochen werden kann.

Durch Öffnung des Ventils 32 und Betätigung der Induktionspumpe 30 kann die behandelte Schmelze aus dem Gefäß 2 abgesaugt und in den Kokillenraum 3¹* gepumpt werden, der durch einen absenkbaren Tisch 36, einen gekühlten Rahmen 38 sowie den abdeckenden Verschluß gebildet ist. Zu Beginn des Gußvorgangs kann der Kokillenraum 34 evakuiert oder mit Inertgas gefüllt sein, welches durch die einlaufende Schmelze über ein Steigrohr 40 hinausgedrängt wird. Am oberen Ende weiet das Steigrohr 40 eine Erweiterung 42 auf, in welcher sich ein Metallspiegel ausbildet und den Kokillenraum 3^ dicht nach außen abschließt.

Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung kann sowohl chargenweise als auch kontinuierlich gearbeitet werden.

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Wenn chargenweiee gearbeitet werden soll, wird nach dem Pullen des Behandlungsgefäßes 2 das in der Zuleitung befindliche Ventil 20 geschlossen. Dann wird die Schmelze entsprechend behandelt und anschließend bei abgesperrter Zuleitung I¹I über die Ableitung 22 mit Hilfe der Induktionspumpe 30 zum Verbraucher abgesaugt. Beim kontinuierlichen Arbeiten sind sämtliche Ventile geöffnet, wobei die aus dem Behandlungsgefäß 2 abgezogene Schmelzenmenge durch das ständig bestehende Vakuum gleichzeitig aus dem Ofen 14 nachgesaugt wird. Die Regulierung der abzusaugenden Menge erfolgt selbsttätig, denn die Induktionspumpe 30 kann nur die Menge fördern, die dem Schluckvermögen der Stranggußkokille entspricht. *

Die in Fig. 2 und 3 veranschaulichte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist im wesentlichen die gleichen Konstruktionsmerkmale auf wie die Vorrichtung nach Fig. 1. Entsprechende Teile sind deshalb auch mit den gleichen Positionszahlen bezeichnet worden. Nach Fig. 2 ist das Behandlungsgefäß 2 zusammen mit allen Zusatzgeräten aruf einem fahrbaren Gestell kk angeordnet, das auf Schienen kS parallel zu einer Reihe mehrerer tyiach- oder Schmelzöfen 12 verfahrbar ist, die nacheinander bzw. bei entsprechender Anzahl von Saugrüsseln k8 teilweise auch gleichzeitig bedient werden können. Die Saugrüseel 48 tauchen dabei in seitliche Öffnungen 50 der öfen 12 tief in die Schmelze ein, so daß keine Oxidhäute mit angesaugt und die öfen weitgehend geleert werden können.

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Zum Ausheben bzw. Eintauehen der Saugrohre 48 in die Öfenöffnungen 50 ist das Behandlungsgefäß 2 mit Hilfe einer Hubmechanik 52, die zwischen dem fahrbaren Gestell 44 und dem Behandlungsgefäß 2 angeordnet ist, heb- und senkbar.

Die zu dem Verbraucher 24 führende Ableitung 22 ist in gleicher Weise wie bei der in Fig. 1 veransehaulichten Ausführungsform mit einem Gelenk 28, einer Induktionspumpe 30 sowie einem Sperrventil 32 versehen. Nach Fig. 3 sind zwei Verbraucher 24 vorgesehen, die gleichzeitig oder nacheinander beschickt v/erden können.

In analoger Weise ist es auch denkbar, daß fahrbare öfen und ggf. auch bewegliche Verbraucher an ein fest aufgestelltes Behändlungsgefaß herangebracht werden können.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform weist im wesentlichen die gleichen Merkmale auf wie die Ausführungsform nach Fig. 1, jedoch ist ein anderes Ableitungssystem vorgesehen.

Wie in Fig. 1 ist das in Fig. 4 dargestellte Behandlungsgefäß 2 auf einem feststehenden Gestell 13 angeordnet und über eine ggf. mit einer Induktionspumpe 18 und einem Sperrventil 20 versehenen Zuleitung 14 mit einem Misch- bzw. Schmelzofen 12 verbunden, der seitlich unter dem Behandlungsgefäß 2 angeordnet ist. Im Deckel.des Behandlungsgefäßes 2 ist in gleicher Weise ein Rührer.8, eine Vakuumschleuse 10 sowie eine Vakuumleitung 6 vorgesehen.

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Das Ableitungssystem umfaßt eine Umlaufleitung 54, die in Höhe des Gefäßbodens 16 horizontal aus dem Behandlungsgefäß 2 herausgeführt und in den Gefäßdeckel 4 mündet. Eine in die Umlaufleitung geschaltete Induktionspumpe 56 erzeugt einen ständigen Metallumlauf, wobei die Förderhöhe über den im Behandlungsgefäß 2 stehenden Metallspiegel hinausreicht.

An einer Stelle, die oberhalb des in dem Behandlungsgefäß 2 stehenden Metallspiegels liegt, geht von der Umlauf leitung 54 eine Ablauf leitung 56 aus, die zu dem Verbraucher 24 führt und an ihrem Anfang sowie ihrem Ende je ein Absperrventil 5$ bzw. 60 aufweist. Von der Ablaufleitung 56 zweigt in dem Bereich zwischen den beiden Absperrventilen 58 und 60 eine Nebenleitung 62 ab, die bei dem in Fig; 4 dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar hinter dem oberen Ventil 58 an die Ablaufleitung 56 anschließt. Die Uebenleitung 62 führt zu einem Ausgleichsgefäß 64, das mindestens bis zum höchsten Punkt der Umlauf leitung 54 hinaufreicht. Von der Oberseite des Ausgleichsgefäßes 64 geht eine Leitung aus, die über Ventile 68 bzw. 70 v/ahlweise mit der Vakuumleitung 6 und einer Inertgasquelle bzw. der Außenluft verbunden werden kann.

Wenn nicht gegossen wird, ist das obere Ventil 58 der Ablaufleitung 56 geschlossen, so daß die mit Hilfe der Induktionspumpe 56 in Umlauf gesetzte Schmelze wieder in das Behandlungsgefäß 2 zurückläuft. Wenn gegossen werden soll, wird zunächst das Ventil 70 geschlossen und das Ventil 68 geöffnet, so daß die Abl&ufleitung 57 evakuiert

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v/ird. Gegebenenfalls kann auc'h das Ventil 60 bereits geöffnet werden, wenn der Kokillenraum 34 vor dem Gießen evakuiert v/erden soll. In diesem Falle wäre das Steigrohr 40 zuvor zu verschließen.

Zu Beginn des Abgusses wird zunächst das untere Ventil 60 der Ablaufleitung 57, sofern dieses noch offen war, verschlossen und das obere Ventil 58 geöffnet, so daß die durch die Induktionspumpe 56 geförderte Schmelze von der Umlaufleitung 5^ in die Ablaufleitung 57 übertritt. Die evakuierte Ablaufleitung 56 füllt sich dann völlig mit Schmelze, wobei die Schmelze auch in die llebenleitung o2 und das Ausgleichsgefäß 64 hinübertritt, in dem sich der Schmelzenspiegel entsprechend der Förderhöhe der Pumpe 56 einstellt. Dann wird das untere Ventil 60 der Ablaufleitung geöffnet, so daß die Schmelze in den Kokillenraum 34 einlaufen kann. Beim Guß X7ird nur soviel Schmelze aus der Ablaufleitung 57 entnommen, wie die Kokille verbraucht. Die übrige durch die Pumpe 56 geförderte Schmelze fließt über die Umlauf leitung 5¹J in das Be hand lung sgefilß 2 zurück.

Dei Beendigung des Gießvorganges wird zunächst das obere Ventil 5B der Ablaufleitung 57 geschlossen. Gleichzeitig wird das Ventil 68 geschlossen, so daß die Verbindung vom Ausgleichsgefäß 64 zur Vakuumleitung 6 unterbrochen wird. Gleichzeitig wird das Ventil 70 geöffnet, um das Ausgleichsgefäß mit Inertgas oder Außenluft zu fluten, wodurch das Ausgleichagefäß 64 einschließlich der Ablaufleitung 57 geleert werden kann. Danach wird das untere Ventil 60 der Ablaufleitung 57 geschlossen und das

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Ausgleichsgefäß 6*1 durch Schließung des Ventils 70 und öffnung des Ventils 63 mit der Vakuumleitung verbunden, so daß die Ablaufleitung 57 sowie das Ausgleichsgefäß GH wieder evakuiert werden. Danach kann der nächste Abguß erfolgen.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform eignet sich ebenso wie die im vorangehenden beschriebenen Ausführungsfornen sowohl zum kontinuierlichen als auch zum chargenweisen Betrieb.

In Fig. 5 ist eine v/eitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei der trotz chargenweisen Betriebs des Behandlungsgefäßes 2 ein kontinuierlicher Abguß erfolgen kann.

Das über eine Vakuumleitung 6 evakuierte Behandlungsgefäß 2 wird ebenso wie bei der Vorrichtung nach Fig.l aus einem Misch- bzw. Schmelzofen 12 über eine Zuleitung 14 beachickt. Die Ableitung der Schmelze erfolgt jodoch nicht unmittelbar aus dem "Behandlungsraum, sondern aus einer Entnahmekammer 7't, die unterhalb des Behandlungsgefäßes 2 angeordnet ist, jedoch auch ebensogut mit dieser aus einem seineinsamen unterteilten Gefäß bestehen könnte. Zur Überleitung der behandelten Schmelze in die Entnahmekammer 74 weist das Behandlungsgefäß 2 eine Dodenöffnung JS auf, die über einen Durchlauf filter 73 in die Entnahinekainmer 74 mündet. Zum Verschließen der Bodenöffnung 75 dient ein vertikal verschieblicher Stopfen 80, der durch den Deckel 4 der Behandlungskammer 2 hindurchreicht und von dort

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betätigt werden kann.

Die Entnahmekairaner JH ist ebenfalls evakuierbar,und zwar über eine Zweigleitung 72, die an die Valcuuraleitung 6 des Behandlungsgefäßes 2 angeschlossen ist.

Das Abziehen der Schmelze aus der Entnahmekammer kann beliebig erfolgen. In Fig. 5 ist eine Ableitung 22 entsprechend der in Fig. k dargestellten Ausführungsform gezeigt, bei der die Schmelze zunächst mit Hilfe einer Induktionspumpe 56 durch eine Umlaufleitung 5^ und anschließend über eine Ahlaufleitung 57 zu dem Verbraucher 2¹I gefördert wird.

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Claims

-16- M 361 23-11.1970 Li/Schr. ■Ansprüche

1. Verfahren zur Vakuumbehandlung von Metallschmelzen, insbesondere von Aluminiumschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Schmelze an einer unterhalb des Schmelzenspiegels gelegenen Stelle in ein unter Vakuum stehendes Gefäß gesaugt, darin behandelt und aus dem Gefäß unter Vakuum zum Verbraucher abgepumpt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schmelze mit Hilfe der Druckdifferenz, die zwischen dem drucklosen Zustand im Vakuumgefäß und dem Druck im vorangehenden Gefäß besteht, selbsttätig in das Vakuumgefäß gesaugt wird.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehen der behandelten Schmelze aus dem Behandlungsgefäß sowie das Absaugen der Schmelze aus dem vorangehenden Gefäß gleichzeitig und kontinuierlich erfolgt.

H. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem su behandelnden Schmelzbad eine Turbulenz erzeugt wir-d.

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5- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein evakuierbares Behandlungsgefäß (2), mindestens einen über eine Zuleitung (1*0 mit dem Behandlungsgefäß (2) verbundenen Misch- oder Schmelzofen (12), bei den die Zuleitung (14;·Ί8)

von einer unterhalb des Schiaelzenspiegels gelege- f

neu Stelle des Ofens (12) ausgeht, und mindestens eine mit einer Fördereinrichtung (30;56) versehenen Ableitung (22), die das Behandlungsgefäß (2) unmittelbar mit dem Verbraucher (24) verbindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlüsse der Zuleitung (lk;>\3) und Ableitung (22) an voneinander entfernten Stellen am Boden (16) des Behandlungsgefäßes (2) vorgesehen sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g

gekennzeichnet , daß das Behandlungsgefäß (2) mit einer Einrichtung (S) zur Erzeugung einer Turbulenz versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 > dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Erzeugung einer Turbulenz als blattförmiger, in die Schmelze eintauchender Rührer (8) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (1*1) mit einem Sperrventil (20)ver-

sehen ist. ₂ 0 9 8 2 3 / 0 4 6 8 -

-iß-

-ίδιο. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (22) mit einem Sperrventil (32) versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (14) eine zusätzliche Fördereinrichtung (13) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Aasprüche 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtungen in der Zu- und Ableitung als Induktionspumpen (18;30;56) ausgebildet sind.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Misch- oder Schmelzofen (12) tiefer angeordnet ist als das Behandlungsgefäß (2).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13 ₃ dadurch gekennzeichnet , daß die Höhendifferenz zwischen dem Behandlungsgefäß (2) und dem Ofen (12) etwa der der Druckdifferenz zugeordneten Säule der Schmelze entspricht.

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15· Vorrichtung nach-einem der Ansprüche 5 bis Ik, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung eine mit einer Fördereinrichtung (56) versehene Umlaufleitung (5¹O umfaßt, die vom Boden (16) des Behandlungsgefäßes (2) ausgeht und in den oberen Teil des Behandlungsgefäßes mündet, wobei die Förderhöhe über den in Behandlungsgefäß

stehenden Schmelzenspiegel hinausreicht, daß von ^

der Umlaufleitung (5¹O eine Ablaufleitung (57) ausgeht j die an ihrem Anfang und Ende je ein Absperrventil (5ß;6O) aufweist, und daß von der Ablaufleitung (57) im Bereich zwischen den beiden Absperrventilen (5o;60) eine Nebenleitung (62) ausgeht, deren Höhe mindestens der maximalen Förderhöhe der in der Umlaufleitung (5'0 vorgesehenen Fördereinrichtung {56) entspricht und deren Ende wahlweise mit einer Vakuumpumpe und einer Inertgasquelle bzw. der Außenluft verbindbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch M

gekennzeichnet , daß im oberen Bereich der Nebenleitung (62) ein Ausgleichsgefäß (.6H) vorgesehen ist, in dem sich der Schmelzenspiegel einstellt.

17· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behandlungsgefäß (2) eine evakuierbare Entnahmekammer (7Ό nachgeschaltet ist, von der die Ab leitung (22) zum Verbraucher (2¹I) führt.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch

gekennzeichnet , daß die Verbindung (76) zwischen dem Behandlungsgefäß (2) und der nachgeschalteten Lntnahnekanmer (74) verschließbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch

W gekennzeichnet, daß die nach^eschal-

tete rntnahnekammer (7'0 unterhalb des Behändlungsgefäßes (2) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 5 bis I9, dadurch gekennzeichnet , daß das Behandlungsgefnß (2) zusätzliche Einrichtungen zum Einbringen (10) und Einschmelzen von Zuschlagstoffen aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet,

^ daß die Ableitung (22) in einen dichten Verschluß

^ (26) mündet, mit dem der Verbraucher (24) abge

deckt ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß der durch den Verschluß (26) abgedichtete Raum (34) des Verbrauchers (24) evakuierbar ist.

23· Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch

gekennzeichnet , daß der durch den Verschluß (26) abgedichtete Raum (34) mit Inertgas geflutet werden kann.

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2^l\. Vorrichtung nach Anspruch 2I₃ dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Verschluß (26) ein Steigrohr (*ίθ) vorgesehen ist

25· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (40) verschließbar ist.

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