DE22170C - Verfahren und Apparate zur Entgasung geschmolzener Substanzen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 31: XI&esserei und Formerei.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren nebst Apparaten, um geschmolzene Metalle, Glas, Schlacken, Basalt und andere Stoffe von den in ihnen eingeschlossenen Gasen in einer wirksamen und vollständigeren Weise zu befreien, als dies bislang erzielt werden konnte. Hand in Hand damit geht eine Verbesserung der behandelten Materialien in Bezug auf ihre Qualität.

Zur Erreichung vorstehenden Zweckes führe ich das Metall, Glas, Schlacke oder anderes Material in geschmolzenem Zustande und als feinen Strahl oder in mehreren Strahlen oder als feinen Regen in und durch eine Kammer, in welcher ein völliges oder theilweises Vacuum unterhalten wird, so dafs sich die Materialien in dem zur Entgasung vortheilhaftesten Zustande befinden. Es kann dies auf sehr verschiedenen Wegen erfolgen. So z. B. in einem Apparate, welcher aus einem luftdicht geschlossenen, mit einer Luftpumpe oder einem Exhaustor passen-, der Construction in Verbindung stehenden Kammer besteht. Mit dieser Kammer communicirt ein zweites Gefäfs; die Communication beider kann hergestellt oder abgesperrt werden durch ein Ventil oder Pfropfen, der, mit einem nach aufsen sich erstreckenden Hebel oder dergleichen verbunden, rasch gehoben oder gesenkt werden kann. Sobald das Ventil geschlossen und in der Separationskammer (Entgasungskammer) ein völliges oder theilweises Vacuum hergestellt ist, läfst man das geschmolzene Material in das zweite Gefäfs einfliefsen und nach Oeflhung des Ventils nach und nach in die vacuirte Entgasungskammer übertreten. Das geschmolzene Material fällt in einem oder mehreren dünnen Strahlen oder als feiner Regen ein xuid läfst so, auf keiner Seite mehr von Druck beeinflufst, die von ihm eingeschlossenen Gase fahren. Das in Strahlen oder als Regen in den Vacuumraum einfallende geschmolzene Material kann in demselben ferner noch gegen einen Brecher oder Zerstreuer stofsen, um durch eine noch weiter gehende Vertheilung seiner Masse das Freiwerden der Gase noch'. mehr zu erleichtern. Das Absaugen der schnell von dem geschmolzenen Material sich trennenden Gase kann sehr zweckmäfsig von der Luftpumpe, oder dem Exhaustor aus geschehen, welcher das Vacuum erzeugt.

Nachdem auf eben beschriebene Weise die Trennung der eingeschlossenen Gase von dem. geschmolzenen Material bewirkt worden, läfst man letzteres in der Entgasungskammer selbst abkühlen, oder läfst es aus derselben mittelst am Boden befindlichen Spundloches in Gufs-■ formen abfliefsen, oder man hebt den Deckel der Kammer ab und benutzt diese in bekannter Weise als Giefspfanne.

Die Entgasungskammer kann über oder neben dem Aufnahmegefäfs für das zu behandelnde geschmolzene Material angeordnet und die Verbindung beider durch ein Rohr bewerkstelligt 'werden. Der Uebertritt des geschmolzenen Materials aus dem Aufnehmer in den Entgaser erfolgt durch den Druck der Atmosphäre.

In einigen Fällen ist es auch geeignet, die Entgasungskammer oder Entgaser unmittelbar über dem Aufnehmer anzuordnen; das Ueberführungsrohr erstreckt sich dann vom Boden des ersteren aus in den geschmolzenen Inhalt des letzteren. Dieser steigt unter dem Einflüsse des atmosphärischen Druckes in den Entgaser, sobald daselbst ein Vacuum sich äufsert, ,und giebt die eingeschlossenen Gase frei. Läfst

man nach geschehener Absaugung der Gase Luft in den Entgaser einströmen, so fliefst das entgaste Metall etc. wieder in den Aufnehmer zurück. Dieser Procefs kann in rascher Reihenfolge so oft wiederholt werden, als nöthig ist, um ein vollständiges Abtreiben der Gase zu erreichen.

Wenn eine Apparatform in Anwendung genommen werden mufs, die eine Explosion der im theilweisen Vacuum verbliebenen Luft beim Contact mit dem einfliefsenden geschmolzenen Material befürchten läfst, oder wenn die verbliebene Luft nicht die Fähigkeit besitzt, zu verbrennen oder sich mit den freiwerdenden Gasen zu verbinden, so verdränge ich die Luft durch Einführung von Stickstoff oder anderen geeigneten gasförmigen Stoffen, welche ich sodann absauge. Durch solches Verfahren wird der in dem Entgaser verbleibende Sauerstoff auf ein nicht explodirbares Minimum reducirt.

Soll eine Verbesserung des geschmolzenen und zu entgasenden Materials dadurch erzielt werden, dafs dasselbe mit einem Gase oder mehreren Gasen in Berührung gebracht wird, so kann man diese in den Entgaser einführen. < - Fig. ι der beiliegenden Zeichnung zeigt im Verticalschnitt einen für die Zwecke dieser Erfindung construirten Apparat.

α ist der Entgaser, luftdicht verschliefsbar durch den Deckel b mit dem Aufnehmer c, welcher mit b aus einem Stück bestehen oder besonders darauf befestigt sein mag. c nimmt das geschmolzene Material auf. d ist das Verbindungsrohr zwischen Luftpumpe oder Exhaustor und Entgaser zur Erzeugung des in letzterem gewünschten Vacuums. Die Einlafsöffnung c³ stellt die Communication her zwischen dem Entgaser und dem Aufnehmer; sie wird geöffnet und wieder geschlossen durch das mittelst Hebels e* zu handhabende Ventil e. Dasselbe ist beim Beginne der Operation geschlossen und wird erst gehoben, nachdem das gewünschte Vacuum in α erzeugt ist. Das geschmolzene Material stöfst in dünnem Strahle durch e auf einen Zerstreuer/und fällt, zu kleineren Partikeln zersplittert, durch a. Da die Luftpumpe in ununterbrochener Arbeit erhalten bleibt, werden die freiwerdehden Gase sofort aus α abgesaugt und können dann in irgend welcher Weise condensirt werden. Das vollständig entgaste Material kann entweder nach eingetretener Abkühlung und, nachdem der Deckel b gehoben worden, in festem Zustande aus dem Entgaser genommen oder in noch flüssigem Zustande mittelst eines hierfür besonders vorgesehenen Auslasses q oder auf andere passende Weise abgezogen werden.

Fig. 2 bringt ebenfalls im Verticalschnitt eine Anordnung zur Darstellung, welche von einer besonderen Entgasungskammer absieht. Das geschmolzene Material gelangt hier in gleicher ■ Weise wie oben in einen vollständig oder theil- * weise vacuirten Raum a², aus welchem es nach geschehener Behandlung continuirlich durch eine Oeffnung im unteren Theil abfliefst. Der dichte Abschluss wird durch die über der Auslafsöffnung stehende Säule entgasten Materials hergestellt. Der Aufnehmer c am Kopfe des Entgasers a^% communicirt mit diesem durch die · mittelst Ventils e verschliefsbare Oeffnung e^s wie oben; g ist die durch Propfen^² verschliefe- · bare Oeffnung für den continuirlichen Abflufs des entgasten Materials, d ist die Verbindung mit der Luftpumpe oder dem Exhaustor und/der Zerstreuer. Beim Beginn der Operation sind Einlafs e³ und Auslafs g bis zur Erzeugung des gewünschten Vacuums geschlossen. Durch Oeffnen von c³ fliefst alsdann das Material unter dem Drucke der Atmosphäre aus c nach a¹; sobald es sich hier bis zu genügender Höhe angesammelt hat, drückt es durch sein f"\ Gewicht den Pfropfen g"* heraus und fliefst so ' lange continuirlich ab, als der Aufnehmer c genügend mit unentgastem Material gespeist wird.

Fig. 3 zeigt ebenfalls als Verticalschnitt eine der durch Fig. 2 veranschaulichten, im allgemeinen ähnliche Apparatform, bei welcher jedoch das in Λ² erzeugte Vacuum gleichzeitig die Function erfüllt, das geschmolzene Material nach a¹ zu saugen. Zu diesem Zwecke ist der Entgaser λ² durch ein Rohr h oder ähnliche Vorkehrung mit dem Schmelzgefäfse in Communication gebracht. Das in a² herrschende Vacuum saugt · das geschmolzene Material durch Ii nach a², in welchem es wie bei den anderen beschriebenen Apparaten in dünnem Strahl etc. auf den Zerstreuer / stöfst, sich entgast, und nachdem es sich zu genügend hoher Säule angesammelt, durch Austreiben des Pfropfens g¹ durch g continuirlich abfliefst, so lange der Zufiufs durch h andauert.

Unter dem Terminus »geschmolzen« verstehe , Λ ich in der vorstehenden Beschreibung überall '--' den flüssigen oder halbfiüssigen Zustand, in welchen Metalle und andere Stoffe, welche bei gewöhnlicher Temperatur fest sind, durch Anwendung von Wärme übergeführt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Entgasung geschmolzener Metalle oder anderer geschmolzener Materialien in der Weise, dafs dieselben in einem oder mehreren dünnen Strahlen oder als feiner Regen oder in sonst fein vertheiltem Zustande in oder durch eine Entgasungskammer geleitet werden, in welcher beständig ein vollständiges oder partielles Vacuum hergestellt wird, sowie die zu dieser Entgasung dienenden, in Fig. 1 bis 3 dargestellten Apparate. .

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.