DE2158866A1

DE2158866A1 - Melt out gassing lance - with porous refractory tube

Info

Publication number: DE2158866A1
Application number: DE19712158866
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Buerger; Paul Junghanns
Original assignee: ENGSTFELD WILH FA
Current assignee: ENGSTFELD WILH FA
Priority date: 1971-11-27
Filing date: 1971-11-27
Publication date: 1973-05-30

Abstract

Lance comprises a stabilizing tube connected to a vacuum pump, the tube having numerous radial holes and over which tube is coaxially slipped a porous tube, pref. consisting of a refractory material. The lance permits the outgassing of metal melts without the need for specially designed furnace plants, outgassing being effected by immersion and agitation of the lance.

Description

Vorrichtung zum Entgasen von Metall-Schmelzen. Device for degassing metal melts.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von Metall-Schmelzen mittels eines in die Schmelze eintauchenden Saugkörpers, der mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist und eine den Durchtritt von Gas zulassende, jedoch den Durchtritt der Schmelze verhindernde Außenwandung besitzt.The invention relates to a device for degassing metal melts by means of an absorbent body which is immersed in the melt and which is connected to a vacuum generator is connected and one that allows the passage of gas, but the passage the melt-preventing outer wall has.

Metall-Schmelzen insbesondere Aluminium-Magnesium-Schmelzen, enthalten häufig gelöste Gase. Hierbei gibt vor allem der Wasserstoff zu Materialfehlern Anlaß, und zwar in Form von Gashohlräumen, welche die mechanische Festigkeit vermindern, das Verformungsvermögen der Gußwerkstoffe herabsetzen und oftmals zu Undichtigkeiten und Oberflächenfehlern führen.Metal melts, in particular aluminum-magnesium melts frequently dissolved gases. The hydrogen in particular gives rise to material defects, namely in the form of gas cavities, which reduce the mechanical strength, reduce the deformability of the cast materials and often lead to leaks and surface defects.

Das Entfernen gelöster Gase aus Metallschmelzen geschieht unter anderem mit Hilfe von Unterdruck. Sieht man von Vakuüm-Schmelzeinrichtungen ab, die für Sonderzwecke eingesetzt werden, so erfolgt die Behandlung von Tiegelschmelzen aus NE-Metallen heute vielfach mittels Vakuum-Hauben, die über Tiegel oder Schmelzofen gestülpt werden und die Schmelzen einem Vakuum aussetzen.The removal of dissolved gases from molten metal happens among other things with the help of negative pressure. Apart from vacuum melting devices that are used for Special purposes are used, so the treatment of crucible melts takes place Nowadays, non-ferrous metals often use vacuum hoods over crucibles or melting furnaces be put inside out and expose the melts to a vacuum.

Als vorteilhaft wurde bekannt, die PDrosität der dblicherweise zum Schmelzen benutzten Tongraphittiegel auszunutzen.It was known to be advantageous that the PDrosity of the Melting used clay graphite crucibles to exploit.

Die Schmelzen werden hierbei nicht nur über die freie Oberfläche, sondern -auch durch die poröse Tiegelwand in so kurzer Zeit entgast, daß zusätzliches Beheizen nicht erforderlich ist.The melts are not only spread over the free surface, but also degassed through the porous crucible wall in such a short time that additional Heating is not required.

Dieses Verfahren eignet sich vornehmlich für bewegliche Schmelzgefäße.This process is particularly suitable for movable melting vessels.

Um aber auch ortsfeste Schmelzen in Schöpföfen, Gießmaschinen etc. mit einfachen Mitteln entgasen zu können, wird in Umkehrung des obigen Prinzips vorgeschlagen, schon bekannte, poröse Körper in die Schmelze zu tauchen und diese mit einem leicht zu handhabenden, mobilen Unterdruckgerät zu verbinden. Die bisher bekannten porösen Saugkörper haben sich in der Praxis jedoch wegen ihrer unvollkommenen Ausführung nicht einführen können.But to also use stationary melts in ladle furnaces, casting machines, etc. Being able to degas with simple means is the reverse of the above principle suggested that already known, porous bodies be immersed in the melt and this to be connected to an easy-to-use, mobile vacuum device. The so far known porous absorbent bodies have in practice, however, because of their imperfect Cannot introduce execution.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Saugkörper einer gattungsgemäßen Vorrichtung in gebrauchsgünstiger, störungsunanfälliger Bauform zu schaffen unter Erzielung eines stabilen Aufbaues, ohne daß die Stabilität aus einer Verdickung der Wandungsstärke des Saugkörpers resultiert, um diesen mit einer leicht beweglichen Vakuum-Pumpe einschließlich Filtern etc. verbindung zu können.The object on which the invention is based is to develop the absorbent body a generic device in a user-friendly, failure-prone design to create while achieving a stable structure without compromising the stability a thickening of the wall thickness of the absorbent body results in this with a easily movable vacuum pump including filters etc. connection to be able to.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfinderischen-Lösung dar.The subclaims provide advantageous configurations of this inventive solution represent.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einem solchen Saugkörper verwirklicht, der neben dem Vorteil eines günstigen Gebrauches noch den einer stabilen, störungsunanfälligen Bauform verwirklicht. Als Versteifungselement über die gesamte Länge des lanzenartigen Saugkörpers dient das mit dem Unterdruckerzeuger verbundene, mantelseitige Durchbrechungen aufweisende Stabilisierungsrohr. Dieses sich im Inneren des porösen Rohrkörpers erstreckende Stabilisierungsrohr ist zugleich Träger des Rohrkörpers, welch letzterer nur die eigentliche Saugarbeit übernimmt. Es ist daher-ermöglicht, für die porösen Rohrkörper das am besten geeignete Material weitgehend ohne Berücksichtigung seiner Festigkeit zu wählen. Zum Beispiel kann ein solches Material verwendet werden, welches bei dünnwandiger Ausbildung des Rohrkörpers eine große Gasdurchlässigkeit aufweist, ohne dabei Gefahr zu laufen, daß eine Stabilitätsminderung des als in der Schmelze bewegbaren Lanze ausgebildeten Saugkörpers eintritt. Die Auswechselbarkeit des Rohrkörpers bringt zudem wirtschaftliche Vorteile. Nach Verstopfung des Rohrkörpers durch Fremdpartikel braucht nur der Rohrkörper selbst entfernt zu werden, während der Träger, also das Stabilisierungsrohr, stets erneut verwendbar ist. Dazu trägt auch die vor der Metall-Schmelze gestützte Lage des im Inneren des Rohrkörpers eingebetteten Stabilisierungsrohres bei. Die Anordnung und Halterung des Rohrkörpers zum Stabilisierungsrohr gewährleistet eine Ausnutzung der Mantelfläche des Rohrkörpers über ihre gesamte Länge. Das Abnehmen bzw. Aufsetzen des Rohrkörpers läßt sich bereits nach Entfernen des endseitigen Klemm-Stückes vornehmen. Letzteres übt zugleich eine zentrierende Funktion beim Aufsetzen eines Rohrkörpers auf diesen aus. Auch ist bei diesem Klemm-Stück eine solche Ausgestaltung vorgenommen, daß die Spannmittel nach Montieren eines Rohrkörpers geschützt liegen. Um das Auswechseln des Rohrkörpers zu reduzieren, kann ein auf ihm aufsetzbarer Schutzschlauch vorgesehen werden. Wie gefunden wurde, eignet sich für dieses wärmebeständige, gasdurchlässige Filtermittel z.B. entsprechendes Glasfasergewebe. Nach Verstopfung der Poren des Glasfasergewebes ist dann nur noch der Schutzschlauch abzuziehen und durch einen neuen zu ersetzen. Eine weitere Möglichkeit, das Verstopfen des Saugkörpers zu erschweren, ist durch Anwendung eines inneren Überdruckes gegeben, durch den die Poren von innen mittels Druckluft oder Stickstoff freigeblasen werden können.As a result of such a configuration is a generic device realized with such an absorbent body, which in addition to the advantage of a cheap Use still realized that of a stable, failure-prone design. as This serves as a stiffening element over the entire length of the lance-like absorbent body shell-side perforations connected to the vacuum generator Stabilizing tube. This extending inside the porous tubular body The stabilizing tube is also the carrier of the tubular body, the latter only the does the actual suction work. It is therefore possible for the porous tubular body the most suitable material largely without considering its strength to choose. For example, such a material can be used, which at thin-walled design of the tubular body has a high gas permeability, without running the risk of a reduction in stability than in the melt movable lance trained suction body enters. The interchangeability of the tubular body also brings economic benefits. After constipation of the pipe body due to foreign particles only the tubular body itself needs to be removed while the carrier, i.e. the stabilizing tube, can always be reused. It contributes also the position of the embedded in the interior of the tubular body supported in front of the metal melt Stabilizing tube. The arrangement and mounting of the pipe body to the stabilization pipe ensures that the outer surface of the tubular body is used over its entire length Length. The removal or replacement of the tubular body can be done after removal of the end clamp piece. The latter also has a centering effect Function when placing a tubular body on it. Also with this clamping piece made such a design that the clamping means after mounting a Tubular body are protected. To reduce the need to replace the pipe body, a protective hose that can be placed on it can be provided. How was found is suitable for this heat-resistant, gas-permeable filter medium, e.g. the corresponding one Fiberglass fabric. After clogging the pores of the fiberglass fabric is then only remove the protective hose and replace it with a new one. One more way, clogging of the absorbent body to complicate is by application an internal overpressure, through which the pores from the inside by means of compressed air or nitrogen can be blown free.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform veranschaulicht. Es zeigt: Fig; 1 in schematischer Darstellung einen Schmelzofen im Schnitt bei im Tiegel eingetauchten Saugkörper und Fig. 2 einen Längsschnitt in größerem Maßstab durch den Saugkörper.The subject of the invention is shown in the drawing in an exemplary manner Embodiment illustrated. It shows: Fig; 1 in a schematic representation Melting furnace in section with the absorbent body immersed in the crucible, and FIG. 2 shows a longitudinal section on a larger scale through the absorbent body.

Die insbesondere zum Entgasen von Aluminium-Magnesium-Schmelzen geeignete Vorrichtung besitzt den in Form einer Lanze ausgebildeten Saugkörper 1. Letzterer ist gemäß dem Ausführungsbeispiel in das Schmelzbad 2 eines durch den Ofen 3 beheizten Tiegels 4 eingetaueht.Particularly suitable for degassing aluminum-magnesium melts The device has the suction body 1, which is designed in the form of a lance is according to the embodiment in the molten bath 2 heated by the furnace 3 Crucible 4 thawed.

Der im Schmelzbad frei bewegliche Saugkörper 1 weist das innere Stabilisierungsrohr 5 auf, welches sich in einen abgebogenen, zu einem nicht dargestellten Unterdruckerzeuger führenden Abschnitt- 6 fortsetzt.The absorbent body 1, which can move freely in the molten bath, has the inner stabilizing tube 5, which is in a bent, to a vacuum generator, not shown leading section- 6 continues.

Das untere Ende 7 des mit mantelseitigen Durchbrechungen 8 ausgestatteten Stabilisierungsrohres 5 ist durch einen Stopfen 9 verschlossen. Dieser Stopfen 9 ist Träger eines mit Gewinde versehenen Dornes 10 und dient zur Anbringung eines Klemm-Stückes 11. Letzteres ist kegelförmig ausgebildet, außenseitig glasiert und weist eine von der Basis ausgehende Gewindebohrung auf.The lower end 7 of the openings 8 on the shell side Stabilization tube 5 is closed by a plug 9. This plug 9 is the carrier of a threaded mandrel 10 and is used to attach a Clamping piece 11. The latter is conical, glazed on the outside and has a threaded hole extending from the base.

An der Basis des Klemm-St{Ickes: 11 befindet sich ein abgesetzter Bund 12, wodurch eine Schulter 13 entsteht. Mit dieser Schulter 13 tritt das Klemm-Stück 11 unter Zwischenlage eines geeigneten Dichtungsringes 14 gegen die eine Endstirnfläche 15 des aus porösem Material, - vorzugsweise Keramik - bestehenden Rohrkörpers 16. Durch den abgesetzten Bund des Klemm-Stückes 11, welcher Bunddurchmesser in etwa dem Innendurchmessers des Rohrkörpers 16 entspricht, wird dieser zentriert, so daß in dem unteren Bereich dem Rohrkörper 16 eine koaxiale Lage zum Stabilisierungsrohr vermittelt wird.At the base of the clamping piece: 11 there is a detached one Bund 12, creating a shoulder 13. With this shoulder 13 occurs the clamping piece 11 with the interposition of a suitable sealing ring 14 against one end face 15 of the tubular body 16 made of porous material, preferably ceramic. Due to the offset collar of the clamping piece 11, which collar diameter is approximately corresponds to the inner diameter of the tubular body 16, this is centered so that in the lower area of the tubular body 16 a coaxial position to the stabilizing tube is conveyed.

Die andere Endstirnfläche 17 des Rohrkörpers 16 erhält eine Abstützung und Zentrierung von einer auf dem Stabilisierungsrohr 5 angebrachten, ortsfesten pulse 18, in dessen dem Klemm-Stück 11 zuekehrten Ende der Rohrkörper 16 ragt und sich über einen Dichtungsring 19 und Widerlagerring 20 abstützt.The other end face 17 of the tubular body 16 receives a support and centering of a fixed mounted on the stabilizing tube 5 pulse 18, in whose the end of the tubular body facing the clamping piece 11 16 protrudes and is supported by a sealing ring 19 and abutment ring 20.

Der poröse Rohrkörper 16 ist im schnellen Austausch dem Saugkörper 1 zuordbar. Hierzu ist das Kleinrn-Stück 11 abzuschrauben, so daß der Rohrkörper 16 axial abgezogen und durch einen anderen ersetzt werden kann.The porous tubular body 16 is in rapid exchange with the absorbent body 1 assignable. To do this, unscrew the small piece 11 so that the tubular body 16 can be withdrawn axially and replaced by another.

Gegebenenfalls kann der Saugkörper 1 mit einem Schutzschlauch 21, beispielsweise aus Glasfasergewebe, ausgestattet sein, der lediglich über den Rohrkörper 16 zu ziehen ist. Der Rohrkörper 16 wird dadurch geschont, da nach Verminderung der Saugleistung des Saugkörpers 1 l&diglich der Schutzschlauch 21 auszuwechseln ist.If necessary, the absorbent body 1 can be provided with a protective hose 21, for example made of fiberglass fabric, which is only fitted over the tubular body 16 is to be drawn. The tubular body 16 is spared, since after reduction the suction power of the absorbent body 1 only to replace the protective hose 21 is.

Das Aufziehen eines neuen Schutzschlauches 21 wird dabei durch die Kegelform des Klemm-Stückes 11 begünstigt.The pulling on of a new protective tube 21 is thereby carried out by the Conical shape of the clamping piece 11 favors.

Andererseits kann über ein Mahrwegeventil 22 ein Druckgas in das Stabilisierungsrohr eingeleitet werden, durch das die heißen Verunreinigungen in Form von Schmelzresten und Oxyden vom Saugkörper abgestoßen werden.On the other hand, a pressurized gas can enter the stabilization tube via a Mahrwegeventil 22 be initiated by the the hot impurities in shape melt residues and oxides are repelled by the absorbent body.

Der Unterdruckerzeuger einschließlich Filtern kann zusammen mit einem Druckbehälter für Luft oder Stickstoff auf einem Pahrgestell montiert sein, um leicht zu jedem Ofen oder zu jeder Gießmaschine transportiert werden zu können.The vacuum generator including filters can be combined with a Pressure vessels for air or nitrogen can be mounted on a chassis to make it easy to be able to be transported to any furnace or to any casting machine.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.) Device for degassing metal melts by means of an in absorbent body immersed in the melt and connected to a vacuum generator and one that allows the passage of gas, but the passage of the melt has preventing outer wall, characterized in that in the form of a in the weld pool (2) freely movable suction body (1) formed an inner lance Stabilizing tube (5) connected to the vacuum generator with shell-side Has openings (8), which-the tubular, porous tubular body (16) is exchangeable assigned.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the stabilizing tube (5) and the porous tubular body (16) are arranged coaxially to one another and the porous Pipe body (16) between its end faces ('L5,17) e ingesparlrlt 15 t 3.) Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the clamping by means of a clamping piece that can be clamped on a mandrel (103 of the stabilizing tube (5)) (11) takes place.

4.) Device according to claim 1, characterized by one of the porous Tubular body (16) detachably assigned protective hose (21) made of heat-resistant, gas through permeable material, for example fiberglass fabric.

5.) Device according to claim 1, characterized by one on the stabilization tube (5) provided multi-way valve (22) for introducing pressurized gas into the lance.

6.) Device according to claim 1, characterized by a vacuum generator, which is mounted on a chassis with accessories.