DE2143154A1 - Einrichtung zum ueberfuehren von aluminiumschmelze in einen vakuumgiessofen bei gleichzeitiger entgasung und chlorierung der schmelze - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Überführen von Aluminiumschmelze in einen Vakuumgießofen be gleichzeitiger Entgasung und Chlorierung der Schmelze.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überführen von Aluminiumschmelze in einen Vakuumgießofen bei gleichzeitiger Entgasung und Chlorierung der Schmelze.
• In Aluminiumhütten wird das von der Elektrolyse bzw. den Schmelzöfen kommende flüssige Aluminium zunächst in Gießöfen überfüllt. In diesen Gießöfen wird die Schmelze in den meisten Fällen entgast und gereinigt, bevor diese zu Walzbarren, Preßbolzen oder Passen vergossen wird.
• Das Entgasen und Reinigen wird in bekannter Weise durchgeführt, indem die Schmelze über eine Gießrinne durch eine geöffnete Ofentür oder Überfüllschnauze in den vorzugsweise als Trommelofen ausgebildeten Gießofen eingefüllt wird. In dem Gießofen wird durch Absaugen der Ofenatmosphäre ein-Vakuum erzeugt, durch das die Entgasung der Schmelze gefördert wird. Das Vakuum wird eine längere Zeit, ca. 30 bis 60 Minuten, aufrechterhalten. Anschließend wird der Gießofen belüftet. ach der Eelüftung wird in vielen Fällen noch eine Chlorierung der Schmelze durchgeführt, um mit Hilfe des Chlors unerwünschte Begleitelemente der Schmelze als Chloride abzubinden und als Schlacke auszuscheiden. Hierbei wird das Chlor mit geeignetem Druck über Stahl- oder Graphitrohre in die Schmelze eingeblasen. Dieser Vorgang dauert ca. 20 bis 30 Minuten.
• Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Maßnahmen besteht darin, daß die reagierende Oberfläche der Schmelze im Verhältnis zu ihrer gesamten Masse relativ klein ist, so daß nur eine unvollkommene Entgasung bzw. Reinigung der Schmelze erzielt werden kann. Außerdem wird die: Leitungsfähigkeit des Gießofens um ca. 25% herabgesetzt, da während der Dauer der Entgasung bzw. Chlorierung (ca. 1 Stunde) nicht gegoEnen werden kann.
• ner Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der eine wesentlich bessere Entgasung und Chlorierung erreichbar ist und durch die zusätzlich noch die Leistungsfähigkeit des Gießofens gesteigert wird.
• Dem Bekannten gegenüber besteht die erfindungsgemäße Einrichtung darin, daß dem Gießofen, in StrömlLngsrichtung der in diesen einzubringenden Schmelze, eine durch einen Brenner beheizte Gießmulde vorgeschaltet ist, die mit dem Gießofen durch ein Saugrohr verbunden und zur Regelung des Schmelzezuflußes zum Saugrohr mit einem -Verschluß versehen ist.
• Um ein gutes Zerfallen des in den Gießofen fließenden Schmelzestrahles zu erreichen, mündet das Saugrohr zwischen der Gießmulde und dem Gießofen oben in diesen ein.
• Um dieses Zerfallen oder Zerflattern des aus dem 5augrohr ausfließenden SchmelzestShles noch zu steigern, mündet das Saugrohr vorteilhaft in einen an seinem Austrittsende um 450 angefasten Eingußstein in der feuerfesten Ausmauerung des Gießofens.
• ZuX einfachen Einbringen des Chlors in die Schmelze ist das Saugrohr vor seiner Einmündung in den Gießofen mit einem Einblasestutzen versehen.
• Das Saugrohr besteht'vorteilhaft aus einem Stahlmantel und ist dieser mit einer feuerfesten Auskleidung versehen.
• Von Vorteil kann es sein den Stahlmantel des Saugrohres aus einzelnen miteinander, z. B. durch Flanschen, zu verbindenden Teilen zu fertigen. Insbesondere erleichtert dieses das Einbringen der feuerfesten Auskleidung.
• Um nach Beendigung des Überfüllvorganges die aus dem Saugrohr in die Gießmulde zurückfließende Restschmelze aus dieser entfernen zu können, ist die Gießmulde mit einem Verschluß versehen.
• Sowohl der den Zufluß zum Saugrohr regelnde Verschluß als auch der Verschluß im Gießmuldenboden können sowohl als Stopfen- und/oder SchieberverschlUsse ausgebildet sein.
• Wenn nicht gegossen wird, wird die Eingußöffnung der Gießmulde vorteilhaft durch einen becken verschlossen.
• Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Gießofen mit vorgeschalteter Gießmulde und Fig. 2 einen Langsschnitt durch die Gießmulde in einem gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab.
• An dem trommelfbrmigen Gießofen 1 ,st eine Gießmulde 2 angebracht. Die Gießmulde 2 ist durch das Saugrohr 3 mit dem Gießofen 1 verbunden. ner Stahlmantel des Saugrohres 3 besteht aus mehreren miteinander verflanschten Teilstücken, die mit einer feuerfesten Auskleidung versehen sind. Zur Regelung der Geschwindigkeit des Schmelzezuflußes zum Saugrohr 3 dient ein Verschluß 4. Dieser kann ein Stopfen- oder Schieberverschluß sein. Das Saugrohr 3 mündet oben in den Gießofen 1 und ist mit einem Einblasestutzen 5 für das Chlor versehen. Der Eingußstein 6 in der feuerfesten Ausmauerung des Gießofens 1 in den das Saugrohr 3 mündet ist an seinem Austrittsende um 450 angefast. Zum Ablassen von Restschmelze aus der Gießmulde 2 ist im Boden derselben ein Ausguß 7 angeordnet, der durch einen Verschluß 8, z.B. einen Stopfen- oder einen Schieberverschluß, geöffnet oder geschlossen werden kann. Durch den Brenner 9 werden die Gießmulde 2 und das Saugrohr 3 beheizt und auf die Temperatur der Schmelze gebracht, bevor der eigentliche Gießvorgang beginnt. Bei Nichtbenutzung der Einrichtung wird die Eingußöffnung 10 der Gießmulde 2 durch einen Deckel 11 verschlossen. Das Einbringen der zu behandelnden Schmelze in die Gießmulde 2 aus den Schmelzöfen (nicht gezeichnet) erfolgt über die Gießrinne 12.
• Das Einbringen, Entgasen und Chlorieren der Schmelze unter Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung geht wie folgt vor sich: Der Gießofen 1 ist gasdiclit verschlossen. Die Verschlüsse 4 und 8 sind geschlossen. Die Gießmulde 2 ist durch den Brenner 9 auf die Temperatur der Schmelze aufgeheizt.
• Die Schmelze wird über die Gießrinne 12 in die Gießmulde 2 eingegossen bis die erfordeliche Schmelzbadhöhe erreiffit ist. Jetzt werden die Vakuumpumpen (nicht gezeichnet) in Betrieb gesetzt, zum Absaugen der Ofenatmosphäre und Erzeugung von Vakuum. lTit dem Abfallen des Druckes im Gießofen 1 steigt die Schmelze im Saugrohr 3. Durch einen geregelten iietallzufluß aus der Gießrinne 12 wird der Spiegel der Schmelze in der Gießmulde 2 reguliert und auf gleicher Höhe gehalten. Beim Erreichen eines bestimmten Unterdruckes im Gießofen 1 fließt die Schmelze in den Gießofen 1 einer den Pingußstein 6 ein. Aufgrund der besonderen Ausbildung des Austrittsendes des Eingußsteines 6 und der besonderen nruckvcrhlil tni sse platzt der Schmelzestrahl auseinander und fällt mehr oder weniger tropfenförmig auf den Ofenboden. Hierdurch wird die Entgasung der Schmelze wesentlich erleichtert und damit verbessert. Durch die herabfallende Schmelze, wird die bereits den Ofenboden bedeckende Schmelze zusätzlich gerührt und weiter entgast. Während dieses beschriebenen Vorganges laufen die Vakuumpumpen weiter und halten der erforderlichen Unterdruck aufrecht.
• 5 Soll die Schmelze gleichzeitig chloriert werden, an wird während des Überfüllvorganges durch den Einblasestutzen 5 in die das Saugrohr 3 durchströmende Schmelze Chlor eingeblasen, das sich hierbei intensiv mit der Schmelze mischt und die unerwünschten Begleitelemente in der Schmelze nls Chloride bindet und damit die Reinigung der Schmelze herbeiführt.
• Ist der Überfüllvorgang beendet, so wird der Gießofen 1 belüftet und die noch im Saugrohr 3 befindliche Schmelze fließt in die Gießmulde 2 zurück und kann hier über den Ausguß 7 abgezogen werden.
• Die entgaste und gereinigte Schmelze kann nunmehr aus dem Gießofen 1 nofort vergossen werden.
• Bei kippbaren Gießöfen kann selbstverständlich während der Entgasungs- und Reinigungsperiode der Gießofen noch zusätzlich in eine Schaukelbewegung versetzt werden, wodurch ein weiteres Durchrühren der Schmelze gefördert wird. Zur Verbesserung dieses Vorganges kann der Ofenbodon mit lauten, Leisten oder Vorsprüngen versehen sein.
• Es ist au@ denkbar, die Gießmulde direkt auf den Gießofen zu setzen. In diesem Falle entfällt das Saugrohr, es muß jedoch ein erheblicher Höhenunterschied zwischen dem Schmelzofen und dem Gießofen vorhanden sein, Dieses erhöht aber die Anlagekosten beträchtlich.

Claims (9)

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Einrichtung zum Überführen von Aluminiumschmelze in einen Vakuumgießofen bei gleichzeitiger Entgasung und Chlorierten, der Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß dew Gießofen (1), in Strömungsrichtung der in diesen einzubringenden Schmelze, eine durch einen Brenner (9) beheizte Gießmulde (2) vorgeschaltet ist, die mit dem Gießofen (1) durch ein Saugrohr (3) verbunden und zur Regelung des Schmelzezuflusses zum Saugrohr (3) mit einem Verschluß (4) versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet;, das das Saugrohr (3) zwischen der Gießmulde (2) und dem Gießofen (1) oben in diesen einmündet.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 ulld 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (3) in einen an seinem Austrittsende um 45° angefasten Eingußstein (6) in der feuerfesten Ausmauerung des Gießofens (1) mündet.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (3) vor einer Einmündung in dnn Gießofen (1) mit einem Einblasestutzen (5) für das Chlor versehen ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenii zeichnet, daß dan Saugrohr (3) aus einem rohrförmigen, mit einer feuerfesten Auskleidung versehenen, Stahlmantel besteht.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (3) aus mehreren miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden der Gießmulde (2) ein mit einem Verschluß (8) versehener Ausguß (7) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse (4 u. 7) als Stopfen-und/oder Schiebarverschlüsse ausgebildet sind.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießmulde (2) oben durch einen Deckel verschlossen werden kann.