DE2316045C3

DE2316045C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von legierten Zinkgußblöcken

Info

Publication number: DE2316045C3
Application number: DE2316045A
Authority: DE
Inventors: Tokiziro Kuroda; Mamoru Mori; Katsumi Takebara Hiroshima Shimizu; Mitsunori Yoshida
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1973-03-30
Publication date: 1979-03-29
Also published as: FI56778B; ZM5673A1; JPS48100316A; BE797635A; DE2316045A1; US3862839A; NO142563B; JPS5120293B2; IT980731B; NL7304406A; ES413243A1; DE2316045B2; NO142563C; CA997154A; FI56778C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von legierten Zinkgußblökken, bei dem das flüssige Metall in Formen gegossen wird, die sich in einer um eine senkrechte Achse umlaufenden Gießvorrichtung befinden, aus denen die erstarrten Massen mechanisch entfernt werden. Die Erfindung betrifft Each die zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen.

jn Aus der österreichischen Patentschrift 1 84 678 'St eine um eine senkrechte Achse umlaufende Gießvorrichtung für flüssiges Metall bekannt, die grundsätzlich auch für Zinkguß geeignet sein könnte. Dabei wird das flüssige Metall den Formen mit Hilfe einer kippbaren Gießrinne zugeführt. Die erkalteten Massen werden mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch von dem als Rondell ausgebildeten Gießtisch abgehoben.

Aus der deutschen Patentschrift 9 02 430 ist eine gemeinsame Schmelz-, Gieß- und Dosiervorrichtung für Zinkguß bekannt, die jedoch nicht vx Herstellung von Zinklegierungen geeignet ist, da sie keinerlei Mischvorrichtung aufweist.

In der amerikanischen Patentschrift 34 67 167 ist zwar ein Verfahren zum Gießen von Eisen, Stahl. Kupfer.

Messing. Nickel und dergleichen beschrieben, bei dem zur Desoxydation dem Material beim Guß desoxydierende Mittel, wie Aluminium. Calcium oder Magnesium, zugesetzt werden sollen. Daraus konnte jedoch der Fachmann keine Lehre /ur Herstellung legierter Zinkgußblöcke entnehmen.

. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und hierzu geeignete Vorrichtungen /ur Herstellung großer, legierter Zinkgußblöcke /u schaf fen. bei dem alle Schritte von der Herstellung der Legierungsschmelze unter Einschmelzen des Rohmalc rials bis /um Gießen und Entnehmen des fertigen Gußblocks aus der Form kontinuierlich in maschineller Weise durchgeführt werden. Dementsprechend bestchi die Lösung dieser Aufgabe in der Kombination der im folgenden angegebenen Verfahrensschrilte sowie der hierzu konstruierten Vorrichlungcn. Die Erfindung ermöglicht eine voll kontinuierliche Betriebsweise.

Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung legierter Zinkgußblöcke, bei dem das flüssige Metall in Formen gegossen wird, die sich auf einem um eine senkrechte Achse umlaufenden Gießtisch befinden, aus denen die erstarrten Blöcke mechanisch entfernt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß das geschmol-

/ene Metall in bestimmten Zeitubsiänden gleich/eilig mil einer bestimmten Menge eines Legierungsmetall:, aus einem Schmelzofen in den Aufgabeschacht eines mit einer Rührvorrichtung ausgestatteten Mischofens geschöpft, hier unter Rühren mit den erforderlichen Legierungsbestandteilen vermischt und nach Durchlaufen eines weiteren Muffelofens anschließend in die auf einer sich langsam drehenden Scheibe angeordneten Form abgegossen wird, aus denen der erkaltete Gußblock durch Umdrehen der Form entnommen wird, wobei die dem Mischofen laufend zugeführte Menge des geschmolzenen Metalls und die daraus entnommene Menge der legierten Schmelze etwa im Gleichgewicht gehalten werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses neuen Verfahrens weist einen Schmelzraum, einen Gießraum und eine Dosiervorrichtung auf. Sie ist gekennzeichnet durch die Kombination eines Schmelzofens, aus dem kontinuierlich geschmolzenes Zink mit Hilfe einer Schöpfvorrichtung entnommen wird, und eines mit einer Mischvorrichtung ausgestatteten Mischofens, an den sich ein Muffelofen anschließt, aus dem die Schmelzlegierung laufend durch eine Vorrichtung entnommen und über eine schwenkbare Traufe der Gießform zugeleitet wird, sowie eine Vorrichtung zum Umdrehen der erkalteten Gußform zwecks Entnahme des fertigen Gußblocks.

Der Schmelzofen weist vorzugsweise seitlich einen Entnahmeschacht auf, über dem die Schöpfvorrichtung angeordnet ist.

Die Schöpfkelle für das geschmolzene Metall ist vorteilhaft an einem senkrechten Hebel befestigt, der durch die Drehung eines Nockenrades auf und nieder geschoben wird. Dieses Nockenrad kann durch einen Motor mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Schopfkelle entleert bei jedesmaligem Schöpfen ihren Inh.ilt laufend in eine Traufe.

Die Mischvorrichtung ist vorzugsweise mit einem drehbar gelagerten Wassermantel versehen.

Zur Abdichtung der Rührvorrichtung ist eine mit schmelzflüssigem Metall niedrigen Schmelzpunktes gefüllte Rinne vorgesehen, in die ein an der Rührwelle befestigtes Abdichtungsblech eingreift.

Über den zu füllenden Gießformen ist vorzugsweise eine Niveauregelungsanordnung vorgesehen, welche aus einer Kohleelektrode besteht, die bei Berührung mit der Oberflache des geschmolzenen Legierungsmetalls einen Öldruckzylinder steuert, der die Gießrinne anhebt und gleich/eilig die Schöpfpumpe ausschaltet.

Mil den Gießformen ist vorzugsweise eine Drehvorrichtung kuppelbar, wobei unterhalb der Formen eine heb- und senkbare Vorrichtung zur Aufnahme und Weiterbeföiderung des aus der Form herausgefallenen Gußblocks vorgesehen ist

Unterhalb der Formen sind vorzugsweise Anschläge vorgesehen, gegen welche die Formen beim Drehen mit ihren Anschlägen anstoßen.

Man kann d^·, erfindungsgemäße Verfahren grob in die folgenden bevorzugten Schritte aufteilen, wobei der Legierungsofen dem drittem Schritt zugeordnet ist:

a) Erzeugung des Rohmaterials
(geschmolzenes Zink) I.Schritt

b) Kontinuierliches Einschöpfen und
Zufügen einer bestimmten Menge
geschmolzenen Zinkeis 2. Schnitt

c) Kontinuierliche Herstellung

einer Zinklegierungrtihmelze 3. Schritt

d) Automatisches Abgießen einer
vorbestimmten Menge der sich
ergebenden
Zinklegierungsschmelze

e) Selbsttätiges Herausnehmen des
Zinklegierungsblockes

4. Schritt

5, Schritt

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt ίο bzw. zeigen im einzelnen

Fig. 1 ein Fließbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.2 die Draufsicht auf eine Ausführungsform der Vorrichtung, die zur Durchführung des zweiten π erfindungsgemäßen Schrittes dient,

F i g. 3 und 4 eine Seiten- und eine Vorderansicht der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine bevorzugte A us füh rungs form des Legierungsofens, der zur Durchführung des dritten Schrittes eingesetzt wird,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch d ..■■ Legierungsofen gemäß F i g. 5.

Fig. 7 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 5 entlang der Schnittlinie A-A

2ϊ Fig.8 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 5 entlang der Schnittlinie B-B,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Rührvorrichtung, die für die Verwendung innerhalb des Legierungsofens gemäß F i g. 5 geeignet ist.

«ι Fig. 10 eine graphische Darstellung, die die Beziehung der Menge der Mischungsrohmaterialien für den Fall, der beispielsweise die nach der Erfindung zu schmelzende Zinklegierung in verschiedenen Mischungsmengen erläutert, und das Verhältnis zwischen Ji der Menge der aufgegebenen Zinkschmelze und der Zeit, die erforderlich ist. um den Aluminiumblock zu schmelzen, zeigt.

Fig. 11 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, wie sie im vierten erfindungsgen.dßen Schritt Verwendung findet.

Fig. 12 die Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig II.

Fig. 13 ein Fließbild, das eine beispielhafte Betriebsweise des vierten erfindungsgemäßen Schrilles erläu-4ΐ tert.

F i g. 14 die Draufsicht auf eine Ausführungsfonv der Vorrichtung zur Durchführung des fünften erfindungsgemäßen Schrittes.

Fig. 15 einen Längsschnitt, der den Querschnitt der Ή) in F ig. 14 dargestellten Formerläutert,

Fig. 16 einen Querschnitt durch den in Fig. 14 dargestellten Formteil

F i g. 17,18.19 und 20 Querschnitte der Kupplung zum Überrollen der Form.

Yi Zunächst soll nun an Hand des in Fig. I dargestellten Fließbildes, in welchem die oben angeführten fünf Hauptschritte und die dabei verwendeten Vorrichtungen in schematischer Weise aufgezeichnet sind, die Erfindung näher eriäuterl werden.

I.Schritt

Erzeugung des Rohmaterials (geschmolzenes Zink)

Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, daß auch bei der Verwendung eines Zinkschmelzofens verhältnismäßig kleiner Kapazität der Durchsatz durch den Ofen erhöht wird. Dabei v/ird auch eine Zinklegierungsschmelze, die der Enlnahmemenge eines herkömmlichen Ofens von großer Kapazität entspricht, kontinuier-

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lieh erzeugt. Das Zinkrohmetall, das clic liauptkomponenic der Zinklegierung ausmachl, ist entsprechend tiuf die Verwendung in geschmolzenem Zustand beschränkt. Aus diesem Grunde wird das Zinkrohmaicriai, das man von einer Zinkraffincric erhält, wie /.. B. Dcsiillationszink, elektrolytisches Zink, Riickflußzink usw., in den eleklrolytischen Zinkschmelzofcn oder Destillalionszinkschmelzofen, wie in Fig. 1 oben dargestellt, aufgegeben, in diesem geschmolzen und in dem gewünschten Temperaturbereich in diesem ge» schmolzenen Zustand gehalten. Man kann auch das Zink von der Raffinerie in einem geschmolzenen Zustand abnehmen, wobei statt des obenerwähnten Schmelzofens ein Ofen zur Aufnahme des geschmolzenen Metalles verwendet wird, in den das Zinkrohmaterial zeitweilig aufgegeben und in welchem es bis zur Aufnahme gelagert wird. Die Zinkrohmaterialien können verschiedene Verunreinigungsbestandteile entsprechend ihrem Raffinierverfahren enthalten, so daß,

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zu erhalten, eine oder mehr als zwei Arten von Zinkrohmaterialien verwendet werden können, die miteinander vermischt werden. Die Fig. I beschreibt einen Fall, bei welchem zwei verschiedene Zinkrohmaterialien eingesetzt werden. Für den Fall, das nur eine Art von Rohmaterial verwendet wird, ist natürlich ein einziger Zinkrohmaterialschmelzofcn hinreichend. Entsprechend können beim Einsatz von drei verschiedenen Arten auch entsprechend drei Schmelzöfen vorgesehen sein. Was die Öfen zum Schmelzen dieses Zinkrohmalerials angeht, so können diese einen herkömmlichen Aufbau besitzen, wobei es jedoch erforderlich ist. daß sie an einer entsprechenden Seitenwand einen Schacht aufweisen, der das Ausschöpfen des geschmolzenen Materials ermöglicht.

2. Schritt

Kontinuierliches Ausschöpfen und Aufgeben einer
bestimmten Menge geschmolzenen Zinks

Dieser zweite Schritt umfaßt das Hcrausschöpfen des geschmolzenen Zinks, das. wie oben beschrieben, innerhalb des ersten Schrittes aus dem Rohmaterial erzeugt wurde, in einer bestimmten Menge, die dann während des dritten Schrittes dem Zinklegierungsherstellungsofen (Legierungsofen) zugeführt wird. Zur Durchführung dieses Schrittes ist jede Vorrichtung geeignet, die es ermöglicht, eine bestimmte Menge des geschmolzenen Zinkes dem Legierungsofen zuzuführen. Vorzugsweise findet jedoch die Vorrichtung, wie sie im folgenden beschrieben ist. Verwendung.

Hierbei ist zurr-'ndest an einem Schmelzofen oder Lagerofen für das rohe Zinkmaterial ein Schacht vorgesehen, während eine Pumpe das Niveau des geschmolzenen Zinkmetalles innerhalb des Schachtes, die in dessen Nähe angeordnet ist, konstant hält und ein Oberströmen der Zinkschmelze bewirkt, indem die Zinkschmelze ständig aus dem Ofen dem Schacht zugeführt wird. Vorzugsweise wird hierfür eine Schöpfvorrichtung eingesetzt, die jeweils eine vorbestimmte Menge der Zinkschmelze aus dem Schmelzoder Lagerofen dem Schacht zuführt, worauf sie aus diesem Schacht in den Legierungsofen übergeht

Eine solche Vorrichtung, wie sie nach der Erfindung zum Ausschöpfen und Oberführen einer vorbestimmten Menge an Zinkschmelze verwendet wird, soll nachfolgend an Hand der Figuren 2, 3 und 4 näher erläutert werden.

Ein Maschinenrahmen 3 befindet sich oberhalb des J₁

Schachtes 2, der an einer Seitenwand des Schmelzofens Ä

1 für das Zinkrohmaterial angeordnet ist. An dem Rahmen 3 ist ein Motor 4 sowie ein Untcrsclzungsgctriebe 5 befestigt. Der Motor 4 (Bayer-Motor mit einstellbarer Geschwindigkeit) kann sciric Geschwindigkeit in dem Bereich von 6,1 bis 24,4 UpM verändern, wobei sich durch die Zahnräder 6 und 7 eine Rolalionsgeschwindigkeit der Nockenwelle 8 im Bc-Ki reich von 2,2 bis 8,8 UpM einstellen läßt.

Auf der Welle 8 ist ein Nockenrad 9 befestigt, während ein Hebel Ii mit einem Ring 10 in Verbindung steht, der in einer Nut des Nockenrades 10 gleitet. Ein Hebel 15 zum Anheben einer Schöpfvorrichtung 12 wird von dem Hebel 11 getragen. MiHeK dieser Vorrichtung wird die Schöpfvorrichtung 12 zum Ausschöpfen der Metallschmelze schwenkbar gehalten. Die Schöpfvorrichtung ist in einer Halterung 13 an einem Ende gelagert, während eine Traufe 14 zui

ICi iJucr führung lies yesunrnui/xTiuri rvieiaüs neben der Seitenwand des Schachtes vorgesehen ist. Der Hebel 11 wird durch die Rotation des Nockenrades 9 nach oben und unten bewegt, wodurch die Schöpfvorrichtung 12 um die Halterung 13 als Drehpunkt geschwenkt wird.

Dementsprechend wird, wenn das Niveau der Zinkschmelze in dem Schacht 2 immer konstant gehalten wird, eine vorbestimmte Menge an Zinkschmelze innerhalb einer bestimmten Zeit ausgeschöpft und. wie durch de.* Pfeil in F i g. 3 dargestellt ist, durch die Traufe

jo 14 abgegeben. Vorzugsweise wird die Auf- und Abwärtsbewegung der Schöpfanordnung so bewirkt, daß der Hebel 11 an der Stange 15 angreift, die an einer Halterung 16 als Drehpunkt angelenkt ist. Um die Bewegung zur erleichtern, bringt man vorzugsweise an

J5 dem einen Ende der Stange 15 ein Gegengewicht 17 an, wie Fig. 7 zeigt.

Die mittels der oben beschriebenen Schöpfvorrichtung überführbarc Menge ist einstellbar, d. h. wenn man annimmt, daß bei einem Schöpfvorgang 70 kg ausgeschöpft werden, so kann durch die Veränderung der Rotalionsgeschwindigkeit der Nockenwelle das pro Stunde ausgeschöpfte flüssige Metall zwischen 9200 kg bis 37 000 kg liegen. So wird beispielsweise in den Unterlagen der offiziellen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6064/63 (Anmelder: Mitsui Mining & Smelting Co, Ltd.) eine Pumpe einer Metallschmelze-Beschickungsvorrichtung oder eine Schmelzc-Schöpfvorrichtung beschrieben, die derjenigen ähnlich ist, die in dem nachfolgend näher beschriebenen vierten Schritt Verwendung findet. Das geschmolzene Metall strömt fortlaufend von dem Zinkrohmaterialschmelzofen 1 über den Schacht 2 und wird durch die Beschickun_b des geschmolzenen Metalls in den Schmelzofen zurückgeführt, wobei die während eines Arbeitsganges der

Schöpfvorrichtung übergeführte Menge an geschmolze- |

nem Metall konstant eingestellt wird, indem das g

Oberflächenniveau der Zinkschmelze 18 konstant |

gehalten wird. Dabei wird die Rotationsgeschwindigkeil |

der Nockenwelle 8 auf einen vorbestimmten Wert "

eingestellt, wodurch die ausgeschöpfte Menge an Metallschmelze pro Zeiteinheit regutort werden kann. Als Beschickungsvorrichtung zur Oberführung des geschmolzenen Rohmaterials aus dem Schmelzofen 1 in den Schacht 2 ist eine Vorrichtung mit einer großen Kapazität, verglichen mit der auszuschöpfenden Menge pro Zeiteinheit, erforderlich. Beim Einsatz einer derartigen Vorrichtung wird das geschmolzene Zink in den Schacht 2 übergeführt, worauf die Schmelze aus

dem Schacht in den Ofen übcrfficöi, wodurch ein konstantes Niveau der Zinkschmclze innerhalb des Schachtes 2 aufrechterhalten werden kann.

[line Taufe 14 führt das ausgeschöpfte, geschmolzene Zink kontinuierlich in den Misehbcrcieh des Legicrungsofeiis in einer vorbestimmten Menge pro Zeiteinheit über, indem man den Aiislaufbcrcich 19 ((·'ig. 2) der Traufy- i4 oberhalb des Schachtes zur Zuführung des Zinkrohmaterials in den Mischofcn, wie in Fig. I dargestellt ist, anordnet, liin besonderer Vorteil liegt in der Verwendung des Bayer-Motors 4 mit veränderlicher Geschwindigkeit, wobei die ausgeschöpfte Menge an Zinkschmclzc durch den Schöpfer 12 pro Zeiteinheit festgelegt werden kann, indem man lediglich die Bayer-Skala auf einen bestimmten Wert einstellt.

Die in den Γ i g. 2 bis 4 dargestellte Vorrichtung ist für die Durchführung des zweiten erfindungsgemäßen Schrilles sehr geeignet. Ihr Aufbau soll nachfolgend kurz zusammengefaßt werden. Dementsprechend besteht die Schöpfvorrichtung für eine vorbcslimnile Menge geschmolzenen Zinks aus den folgenden Teilen:

(I) einer Beschickungsvorrichtung für geschmolzenes Metall innerhalb eines Zinkschmclzofcns, der mindestens einen Schacht aufweist, wobei die Beschickungsvorrichtung eine hinreichende Kapazität besitzt, um das Obcrflächennivcau der Zinkschmclzc konstant zu halten und in einer kontinuierlichen Weise das geschmolzene Zink aus dem Schmelzofen dem Schacht zuzuführen, (II) ,incm Maschinenrahmen oberhalb des Schachtes,

(III) einem auf dem Maschinenrahmen befestigten Motor mit veränderlicher Geschwindigkeit,

(IV) einem sich durch die Drehung des Nockenrades in vertikaler Richtung bewegenden Hebel, der an dem mit der Motorwcllc in Verbindung stehenden Nockenrad befestigt ist,

(V) einer Traufe zur Weiterleitung des geschmolzenen Zinkes und

(Vl) einer mit dem Hebel in Verbindung stehenden Schöpfkelle, die in der Weise gehalten wird, daß bei der unteren Grcnzstcllung des Hebels ein Ende in die Zinkschmclzc eintaucht, während bei der oberen Grcnzstellung des Hebels das andere linde der Schöpfkelle nach unten geneigt ist. um die geschöpfte Zinkschmclzc abzugeben; dabei führt die Schöpfkelle eine Kippbewegung mit einer vorbestimmten Frequenz aus, die durch die Rotalionsgcschwindigkcii des Motors bestimmt wird.

!Schrill
Kontinuierliche Herstellung der Zinklegierung

Bei diesem Schrill wird eine bestimmte Menge mindestens eines Legierungsmetalls einer vorbeslimmlcn Menge der Zinkschmclze hinzugefügt. Diese ist während des zweiten Schrilles aus dem das Zinkrohmatcrial enthaltenden Schacht in den Lcgicrungsofen fibcrführt worden. Dabei wird das Legierungsmetall geschmolzen, worauf die sich ergebende Lcgierungsschmelzc dem vierten Schrift, nämlich dem Gießen einer vorbestimmten Menge der Lcgierungsschmelzc. kontinuierlich zugeführt wird

Bei diesem dritten crfindungsgcmäßcn Sehnst wird, wie bereits oben beschrieben, ein l.cgicningsofen verwendet, der einen Misehbcrcieh mit mindestens einer Öffnung zur Zuführung des Rohmaterials aufweist, der als Bcsertiekungsschachl bezeichnet wird, und mit einem Muffelofen in Verbindung sieht. Letzterer wird durch die Verbrennung eines gasförmigen oder 'i flüssigen Brennstoffes beheizt. An dem Verbindungsabschnitt ist eine Teilwand Vorgesehen.

Im oberen Bereich dieser Zwischenwand befindet sich ein Übcrstränkanal. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen im Bereich der Öfenwandung liegenden

ίο Zwischenraum oder eine Verbindungsöffnung handeln, durch welche die Metallschmelze, wenn deren Niveau eine entsprechende Höhe aufweist, überzuströmen vermag. Wenn also die Zinklegierungsschmclzc in dem Mischbercich des Ofens ein bcs'immlcs Niveau

Vi überschreitet, überströmt die Schmelze die Teilwand und fließt in den Muffelofen hinein. In dem Deckel des Mischofens befindet sich vorzugsweise mindestens eine Aussparung, durch welche eine Rührvorrichtung zum

Der im Laufe des dritten erfindungsgemäßen Vcrfahrcnsschrittcs verwendete Legierungsofen kann entweder den oben beschriebenen Aufbau besitzen oder über auch so ausgebildet sein, daß man in einer einfachen Weise einen Mischofen mit dem beschriebehen Aufbau an einen herkömmlichen Legierungsofen anschließt oder indem man in einen herkömmlichen Lcgicrungsofen eine dem Mischofen entsprechende Kammer einbaut.

Der dritte erfindungsgemäße Schritt ist dadurch

jo gekennzeichnet, daß die Zinklegicrungsschmelze mit der gewünschten Zusammensetzung in dem Mischofen, der durch eine Abteilung des Legierungsofens gebildet wird, hergestellt wird, worauf die sich ergebende Zinklegicrungsschmelze anschließend in den Muffelofen

r, übergeführt wird. Dementsprechend braucht das Gießen der Blöcke gar nicht unterbrochen zu werden. Mit anderen Worten liegt ein Merkmal der Erfindung darin, daß die Rohmaterialbeschickung sowie der Misch- und Schmelzvorgang wiederholt in dem Mischofen durchgeführt werden, wodurch sich das Volumen der Zinklcgicrungsschmelzc in dem Mischofen erhöhl, so daß die Schmelze mit der gewünschten Zusammensetzung nachfolgend nur dem Muffelofen zugeführt wird.

Der dritte erfindungsgemäße Schritt soll im folgcn-

4-i den unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch im einzelnen näher erläutert werden.

Die Fig. 5 zeigt einen Grundriß einer Ausführungsform des erfindungsgemäß verwendeten Legierungsofens, während die Fig. & einen Längsschnitt dieses

<in Ofens und die Fig. 7 und 8 jeweils einen Querschnitt entlang den .Schnittlinien A-A und Ii-B der Fig. ¹J darstellen.

In den Zeichnungen ist der Mischofeu jeweils mit 31 und der Muffelofen mit 32 bezeichnet. Kine vorbcstinim-

•n Ie Menge an Zinkschmclzc wird dem Schacht 33, der am Boden mit dem Mischofcn in Verbindung sieht, zugeführt, worauf anschließend eine vorbestimmte Menge eines Legierungsmetalls, beispielsweise ein Aluniiniuinblock. in den Schacht hineingegeben \\ ird.

_h0 Wie bereits ausgeführt, kann die Zugabe des Aluminiumblocks durchgeführt werden, wie in Fig. I gezeigt ist. indem man mittels einer entsprechenden Aufgabevorrichtung den Aliiminiumblock zur gewünschten Zeil mil einem Mal beigibt. Mit der

_h5 Bczugsziffcr 35 ist eine Öffnung zur Kinfühning einer Rührvorrichtung bezeichnet, mittels welcher die Zinkschmclzc umgerührt wird, um das Schmelzen des Legierungsmetalls zu beschleunigen, in ähnlicher Weise

ist der Schacht 33 mit einer Halterung 34 Für die Rührvorrichtung versehen, durch welche in dieser Luge der Schmelz- und Legicrungsvorgang beschleunigt werden kann. Mit 37 ist eine Zwischenwand bezeichnet, die, wie die F i g. 8 zeigt, mit einem Überlaufkanal 38 in der Mitte der Oberkante versehen ist, um das Überströmen des geschmolzenen Zinkes zu beschleunigen. Der Teil der Zinklcgicrungsschmcl/.e, dessen Volumen sich um die neuerliche Rohmalcrialaufgabe erhöht hat, durchfließt den Überströmkanal 38 und Irin in den Muffelofen 32 ein. Mit den Bezugsziffem 39, 40 und 41 sind Öffnungen für Heizbrenner bezeichnet, so daß eine Verfestigung der Zinklegicrungsschniel/c während des Mischens der Zinkschmclzc und des Legierungsmaterials durch direkte Beheizung mit dem Verbrennungsgas der Brenner verhindert und außerdem die Fließfähigkeit verbessert werden kann.

Die Metallschmelze, die durch die gewünschte Zusammensetzung legiert worden ist, wird durch den Schmelzeneinlaß 48 dem Muffelofen 32 zugeführt, während ihre Temperatur so eingestellt wird, daU sich die Zinklegierung als Block gießen läßt, indem man die Verbindungsgase von den Öffnungen 39, 40 und 41 entlang der Ofenwand 49 strömen läßt, wie die Fig.6 und 7 zeigen.

Die Verbrennungsgase werden durch den Mischofen 31 einer Abzugsöffnung 36 zugeführt und aus dieser nach oben abgezogen. Die Zinklegicrungsschmelzc innerhalb des Muffelofens 32 wird durch die Schmelzenabzugsöffnung 47, die am Boden zwischen dem Ofen und einem Schacht 50 vorgesehen ist, abgezogen und darauf wird eine entsprechende Menge der Zinklegierungsschmelze aus dem Schacht 50 in eine Form zum Gießen des Gußblockes gegossen. In der Seitenwand des Ofens sind Öffnungen 42, 43, 44, 45 und 46 zur Entfernung der Schlacke vorgesehen, wobei nach der Erfindung vorzugsweise mindestens eine solche Öffnung zur Entfernung der Schlacke vorgesehen ist.

Die Ofenwand, die Zwischenwand wie auch der Schacht des Legierungsofens sind mit hitzebeständigen Ziegeln ausgekleidet, die der Metallschmelze zu widerstehen vermögen, während die äußere Wand verstärkt sein kann, was vorzugsweise durch eine Eisenöder Stahlumhüllung geschieht, die den Ofen teilweise oder ganz umschließt. Außerdem können zur Steuerung der Temperatur der Metallschmelze innerhalb des Legierungsofens Meßöffnungen 51 und 52 zur Bestim-'mung der Abgastemperatur und Meßöffnungen 54 und 35 zur Bestimmung der Schmelzbadtemperatur vorgesehen sein, um die erforderliche Menge an zugeführtem Verbrennungsgas einzustellen.

Nebenbei bemerkt ist oberhalb der Abzugsöffnung 36 für das Verbrennungsgas aus dem Mischofen 31 ein Schornstein angeordnet.

Nach der Erfindung kann das Umrühren der Schmelze in dem Mischofen 31 und dem Schacht 33 unter Verwendung einer Eisen- oder Stahlstange durchgeführt werden. Um jedoch eine Verschmutzung der Zinklegierungsschmelze möglichst zu vermeiden, wird vorzugsweise beispielsweise eine Rührvorrichtung verwendet, wie sie in F i g. 9 dargestellt ist, wobei eine Rührstange aus hitzebeständigem Material, wie beispielsweise Siliciumcarbid, an deren Spitze Röhrbleche angeordnet sind, in die Schmelze eingesenkt und mit Hilfe eines Motors gedreht wird.

Die Fig.9 zeigt einen Längsschnitt durch die Rührvorrichtung, wobei an einem Ende 63 der einen Impeller 61 tragenden Welle eine Kupplung 64 vorgesehen ist, während sich aiii unteren linde Rührblcche 62 befinden, die sich als Einheit drehen. Der Impeller 61 kaiin hergestellt werden, indem man einen entsprechenden Binder mit Siliciumcarbid mischt und, ^r> nachdem man ihn in die gewünschte Form gebracht hat, einer Sinterung unterwirft. Der Impeller 61 kann auch durch Sintern oder Schmelzen und Gießen von anderen hil/cbcsliindigcn Materialien, wie beispielsweise Zirkoniuir., Aluminium, Silicium und Magnesium, hergestellt

κι werden oder kann auch aus einem hitzebeständigen Slahlniatcrial bestehen. Als Kupplung 64 zur Verbindung des Impellers 61 mit der Welle 65 wird ein in F i g. 9 dargestellter flansch bevorzugt.
I Im einen Wassermantel 66 drehbar um die Welle 65

\ϊ anzubringen, ist ein Rollenlager 67 und ein Radiallager 68 an beiden F.ndcn der Welle angebracht. Das Rollenlager wird mil Hilfe einer Scheibe 69 und einer Mutter 70 in einer festen Lage gehalten, während «in beiden Endteilcn Öldichtungcn 71 und 72 vorgesehen

2i) sind. Auch das Radiallagcr 68 wird ähnlich wie das Rollenlager b? mit Hilfe der Scheibe 7 S und der Mutter 74 in einer festen Lage gehalten und an beiden Enden mit Hilfe von Öldichlungcn 75 und 76 abgedichtet.

Der Wassermantel 66 soll verhindern, daß sich die

Ti Welle 65 und die Lagerungen infolge der l.eitungs- und Strahlungshitze der Metallschmelze zu stark erhitzen und außerdem einen ruhigen Lauf bewirken. Der Wassermantel 66 besteht aus einem doppclwandigcn Zylinder mit einem Zwischenraum 77, durch welchen

Ji) das Wasser strömt, wobei das Kühlwasser durch eine Zuführung 78 im äußeren Mantel eingeleitet und durch eine Abzugsöffnung 79 entzogen wird. Durch das Anbringen von Deckeln 80 und 81 auf die Öffnungen an beiden Enden des Wassermantels wird der Drchmccha-

i^r> nismus geschützt. An dem oberen finde der Welle 65 ist zur Drehung des Impellers eine Keilriemenscheibe 82 angeordnet. Eine Metallhalterung 84 ermöglicht die Befestigung der Rührvorrichtung mit Hilfe des Wassermantels 66 an dem Maschinenrahmen, um einerseits

ίο eine Vibration der Welle 65 zu verhindern und andererseits von der Ofenabdeckung, die aus den feuerfesten Ziegeln 83 besteht, das Gewicht der Rührvorrichtung abzunehmen.

Unterhalb des Kupplungsgliedes 64 für den Impeller

4"; 61 ist ein rohrförmigcs Blech 85 zui Abdichtung angeordnet, das in einen Kanal 87 eingreift, der an einem Ring 86 ausgebildet ist, der als Dichtung an den die Abdeckung des Ofens bildenden feuerbeständigen Ziegeln befestigt ist. In den Kanal wird ein Metall mit

¹W einem niedrigen Schmelzpunkt, wie beispielsweise Blei, eingefüllt. Bei einer derartigen Abdichtungsvorrichtung wird der für die Dichtung vorgesehene Ring 86 durch die Strahlungswärme von der Metallschmelze erhitzt, wo das in den Kanal 87 eingefüllte Metall schmilzt, so daß das Eindringen atmosphärischer Luft während des Betriebes der Rührvorrichtung verhindert wird, während außerdem die Drehung des Impellers 61 ausgeglichen wird.

Der Grund dafür, daß während des dritten erfindungsgemäßen Schrittes das Zink in einer geschmolzenen Form dem Schacht 33 zugeführt wird, liegt darin, den Mischvorgang der Zinklegierungsschmelze zu vervollständigen, die im Hinblick auf ihre Zusammensetzung in dem Schacht und in der Mischzone gleichmäßig ist, während zur gleichen Zeit der Schmelzvorgang des Legierungsmetalls, beispielsweise eines Aluminiumgußblockes, vervollständigt werden soll. Um dem Legierungsofen die Zinklegierungsschmelze in einer Menge

y'iziiirjhryn, ciic' nahezu der Menge der Zinklcgicrungsschmclze cnispriclii, die aus dem Lcgicrungsofcn abgezogen oder /um Zwecke dös Gießens zu einer vorbestimmten Zeil hcirausgcschöpfl wird, ist es um wirkungsvollsten, das Zink, das den Hauplbcsiiindlcil der Guüblockzusammciiseizung ausmacht, til einer geschmolzenen Form zuzuführen. Außerdem wird während des dritten erfindungsgemäßen Schrittes, um das l.cgierungsmalcriiil in dem geschmolzenen Zink in einer vorbestimmten, begrenzten Zeit schmelzen zu können, die Rührvorrichtung innerhalb des Misehofeiis, wie oben beschrieben, betätigt, wodurch der Legicrungsvorgang beschleunigt wird.

Die F i g. 10 stellt ein Diagramm dar, wobei die Kurve I die Beziehung zwischen der aufgegebenen Zinkrohiiiiilcrialmoripe und der aufgegebenen Menge an Aluminium, für den Fall der Herstellung einer Zinklcgicrungsschmclzc mit einem Aluminiumgchalt von 0,23 Gew.-%, in dem Mischofcn zeigt, während die Kurve 2 die Beziehung zwischen der erforderlichen Zeit in Minuten für cmc vollständiges Schmelzen der Aluminiumhoigabe in dem aufgegebenen Zinkrohmatcrial, wie es in Kurve 1 dargestellt ist, und der zugeführten Zinkmenge zeigt. Wenn die Zinklcgicrungsschmel/.c aus dem Legierungsofen mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 t/Std. abgezogen wird. Wird im Verhältnis zu 6 t geschmolzenen Zinkrohmalc· rials Aluminiumguß in einer Menge von 13,8 kg pro

Tabelle I
Gußblock

Stunde gemäß Kurve 1 geschmolzen. Die so gebildete Zinklcgicrungsschmel/.c muß dem Legierungsofen zugeführt werden. Wenn man annimmt, daß der Aluminiumgußblock «ils 5-kg-Klumpcn beigegeben

t-, wird, was einer handelsüblichen Form entspricht, nimmt die Zeit, die für ein vollständiges Schmelzen erforderlich ist, einen Wert ein, den man erhält, wenn m..n die Zeit in Minuten bestimmt, in welcher der 5-kg-Block in Übereinstimmung mit der Zuführungsgeschwindigkcil des obenerwähnten, geschmolzenen Zinks geschmolzen wird. Dementsprechend ist es für den Fall, daß eine Zinklcgicrungsschmclzc mit einer Geschwindigkeit von 12 t/Slcl. hergestellt werden soll, erforderlich, etwa alle 11 Minuten einen 5-kg-Aluminiumgußblock aufzugeben.

In diesem Fall werden etwa 2,2 I Zinklcgicrungsschmclzc im Laufe von 11 Minuten erzeugt.

Wenn die Zinklcgicrungsschmclze einer bestimmten Zusammensetzung in einer gewünschten Menge innerhalb einer begrenzten Zeit, wie oben ausgeführt worden

2ii ist, dem Muffelofen zugeführt wird, beeinflußt die Temperatur der Zinkschmclzc zu der Zeit, wenn der Aluminiumblock zugeführt wird, in starkem Maße die für das Schmelzen erforderliche Zeit. Rs ist eine Untersuchung durchgeführt worden, um zu bestimmen,

2ί wie sich die erforderliche Schmclzdaucr für einen 5-kg-Aluminiumblock mit einer Tcmpcraliirändcrung verändert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Temperatur des geschmolzenen McUiIIs ("C)
462 473 480 502 520

Erforderliche Zeit in Minuten bis zum
50%igcn Schmelzen
Erforderliche Zeit in Minuten bis zum
100⁰/oigen Schmelzen

Die Ergebnisse der Tabelle I wurden erhalten, indem man drei Aluminiumgußblöcke mit je einem Gewicht von 5 kg etwa 6,5 t geschmolzenem Zink hinzugab. Das geschmolzene Zink wurde mittels einer Stahlstange von Hand gerührt, und es wurde eine Zinklegierungsschmel-ZC mit einem Gehalt von 0,23% Aluminium hergestellt. Es wurde nebenbei bestätigt, daß man Ergebnisse erhielt, die den in der Tabelle I angegebenen ähnlich sind, wenn das Gewicht der Aluminiumgußblöcke jeweils etwa 2, etwa 3 und etwa 4 kg beträgt.

Während des dritten crfindungsgemäßen Schrittes wird, obwohl die Temperatur des geschmolzenen Zinks sich entsprechend der abgezogenen Menge an Zinklegierungsschmclzc pro Zeiteinheit aus dem Legierungsofen während des nachfolgend näher beschriebenen vierten Schrilles verändert die Temperatur des geschmolzenen Zinkes, das dem Schacht 33 des Mischofcns 31 zugeführt wird, vorzugsweise bei mindestens etwa 50ö°C gehalten, wobei unter einer derartigen Temperaturkontrolle eine Zinklegierungsschmelze von 30 bis 50 l pro Stunde erzeugt werden kann. Die Zinklegierungsschmelze, die in dem Mischofen 31 hergestellt worden ist, indem zunächst die Rohmaterialien aufgegeben wurden, vermag einen gewünschten Zusammensetzungsbereich in bezug auf den Zinklegierungsgußblock einzuhalten, wobei nämlich der spezifizierte Bereich des Bestandteilgehaltes der Zusammensetzung genau eingehalten werden kann, indem lediglich die Zinklegierungsschmelze entspre-11,5
15.5

9,5
13,0

8.5
12,0

7,5
11,0

6,5
9,0

.tu chcnd der quantitativ erhöhten Menge, die durch die zweite Aufgabe von Rohmaterialien bewirkt wird, in dem Muffelofen 32 eingeführt wird. Außerdem kann, wie oben beschrieben wurde, ein Vorgang einem unterbrochenen Ausquetschen ähnlich durchgeführt

•4¹) werden, wodurch es ermöglicht wird,die gescbVolzenc Legierung von dem Mischofen dem Muffelofen zuzuführen, indem man sie in der Menge der geschmolzenen Legierung anpaßt, die aus dem Muffelofen pro Zeiteinheit ausgeschöpft wird, und indem man

■m in entsprechender Weise die Wiederholungszeit des unterbrochenen Auspreßvorganges einstellt. Demgemäß kann die Zinklegierungsschmelze, die der Menge an Zinklegierungsschmelze entspricht, die für den normalen Gießvorgang ausgeschöpft wird, oder eine

V3 noch größere Menge an Zinklegierungsschmelze im dem Muffelofen des Legierungsofens zurückgehalten werden, weshalb das Gießen der geschmolzenen Legierung und das Einschmelzen der Rohmaterialien nahezu kontinuierlich durchgeführt werden können, ohne daß diese Vorgänge unterbrochen werden müssen.

Der dritte erfindungsgemäße Schritt wurde an Hand des Aluminiumgußblockes als Legierungsmetall oben beschrieben. Es braucht jedoch nicht erwähnt zu werden, daß neben Aluminium auch die verschiedensten anderen Materialien, wie eine Zinklegierung, die Aluminium, Magnesium, Kupfer usw. enthält, oder auch verschiedene andere Legierungskomponenten, die von den Abnehmern verlangt werden, in der Zinkschmelze

ί4

legiert werden können, indem sie in ähnlicher Weise behandelt werden, wie dieses bei dem Aluminiumgußblock der Fall war. Diese Legierungsmetalle können auch mit mechanischen llilfsmilteln in der vorgegebenen Menge in dc.i Mischofcn hincingegeben werden. ■> Wenn die vorgegebene Bcsehickungsmcnge an Legierungsmetall mit der Beschickungsmcngc an geschmolzenem Zink, das nahezu der Menge an Zinklcgierungsschmclze entspricht, die aus dein Legierungsofen abgezogen isl, synchronisiert wird, kann der dritte Schrill leicht mil einer geringen Zahl von Arbeitern durchgeführt werden. Darüber hinaus kann während des drilten Schrittes die Zinklcgierungsschmclze nahezu kontinuierlich hergestellt werden, auch wenn die pro Zeiteinheit durchgesetzte Menge an Zinklegicrungs- r> schmelze beträchtlich groß wird. Dabei kann der Legierungsofcn selbst eine verhältnismäßig geringe Kapazität aufweisen.

Während dieses drilten Schrittes isl die Zuführung von Roh/inkmalerial in geschmolzenem Zustand eine 2n notwendige Bedingung, und aus diesem Grunde isl es erforderlich, einen Schmelzofen für das Zinkm; (erial oder einen Lagerungsofen für das geschmolzene Material vorzusehen, wie bei dem ersten Schritt beschrieben wurde.

Doch auch wenn man die verschiedenen Arten von Zinkrohmalcrialicn verwendet, deren Gehalt an Blei. L sen und/oder Kadmium usw. verschieden ist, liegl ein Vorteil darin, daß der Gehalt dieser Bestandteile, die in dem geschmolzenen Zink vorhanden sind, leicht jo eingestellt werden kann, indem man die Mischung der Zinkrohmatcrialicn in dem Mischofen entsprechend ändert. Darüber hinaus kann man in dem Zinkraffinierwerk das Zinkrohmaterial in geschmolzenem Zustand abnehmen. In einem solchen Fall kann man dieses r> Zinkrohmalcrial in diesem Zustand entsprechend der Erfindung einsetzen, und die Heizkosten für den Schmelzvorgang können eingespart werden.

Um — nebenbei bemerkt — die Temperatur der Zinklcgicrungsschmclze in einem entsprechenden Bc reich zu halten, wird vorzugsweise die Temperatur der Zinklegicrungssehmelze in dem Muffelofen 32 gemessen, wozu eine Temperaturmeßöffnung in der Nähe des Schachtes 50 (F-' i g. 5) zur F-jnstellung der Heiziemperatur und der Gießtemperatur der Zinklegierungsschmcl 4-, ze vorgesehen ist.

4 Schritt

Automalisches Gießen einer vorbestimmten Menge an Zinklcgierungsschmelzc

Dieser vierte Schrill befaßt sich mit dem nachfolgen den automatischen Gießen einer vorbestimmten Menge an Zinkmctallschmelze in eine Form, wobei die Schmelze im Laufe des dritten Schrittes hergestellt und auf die gewünschte Zusammensetzung eingestellt wurde. Für die Duichführung dieses vierten Schrittes wird eine Vorrichtung zum Gießen einer vorbestimmten Menge der l.cgicrungsschmclzc verwendet, die an dem Schacht 50 des für die Durchführung des drilten Schrittes cingesct/.tcn Lcgicrungsofcns angeordnet isl. mi

Wenn man die Haupllcilc der Gießvorrichtung grob einteilt, so besieht das Gcräl aus einer Anordnung zur Ermittlung der Niveauhöhe der Lcgicrungsschmclzc an einer bestimmten Stelle, wenn die Schmelze in die Form gegossen wird, und einem Sehöpfgcräl zum Ausschöp- μ fen und Gießen einer vorbestimmten Menge an Schmelze aus dem Lcgicrungsofcn in die Form, Wobei flic Fig. I die Stelle angibt, an welcher sich die Vorrichtung befindet. Die Gießvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zu arbeiten beginnt, wenn die Zuführung der Gießform in einer Lage unmittelbar vor der Gießvorrichtung eingehalten wird. Der Betrieb wird durch die Tätigkeit des Gerätes zur Ermittlung des Niveaus unterbrochen, wobei elektromagnetische Schaller und Grcnzschaltcr in jedem Bciricbsabschnilt der Vorrichtung vorgesehen sind. Dibci ist jeder Bctricbsabschnill so ausgebildet, daß er in Abhängigkeil von der Regelanordnung eine zeitabhängige Funktion erfüllt.

Der vierte Schritt soll nachfolgend im einzelnen an Hand einer Ausführungsform der Gießvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

Die Fig. Π ist eine Seitenansicht der Gießvorrichtung, die an dem Schacht 50 des Lcgicrungsofcns angeordnet ist, während die F i g. 12 eine Draufsicht auf die in F i g. 11 gezeigte Vorrichtung darstellt.

In der Zeichnung sind die Nivcauermilllungsanordnung 9i und die Schöpfvorrichtung 92 nahezu hintereinander angeordnet. Die Form 93. die sich auf der Formhallcrung % befindet, wird direkt unter die Registriervorrichtung geführt und durch Winkeleiscn 97 gehalten, die mit der FOrmlransportvorrichlung in Verbindung stehen. Diese in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung läuft auf den Rädern 94 und 95 und führt die Forni an eine Stelle, in welcher sie nahezu parallel zu dem Schacht 50 steht. Der Haltcarm für die Form 93 isl exzentrisch ausgebildet und isl in einer labilen Gleichgewichtslage arretiert. Hr isl so gestaltet. chB der Gußblock nach Beendigung des Gießvorganges leicht herausgenommen werden kann, indem die Form an einer von der Gießvorrichtung entfernten Stelle umgedreht wird. Der Vorgang des Umdrchcns des Gußblockcs und des Hcrausziehcns wird im Zusammenhang mit dem sich anschließenden fünften Schrill erläulcrl. Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung % für die Form als runder, drehbarer Tisch ausgebildet. Dabei ist in der Mitte oder am äußeren Umfang eine Antriebsvorrichtung vorgesehen. Mehrere, d h. zehn oder mehr, abgewinkelte Haltcarmc 97 sind zur Halterung der F'ormcn vorgesehen, wobei die Trans portvorrichtung die Form schrittweise um 360 drehen kann. Das F-jnhallcn der Form 93 in einer bestimmten Lage kann beispielsweise durch das Signal eines Grenzschallcrs erfolgen, der mit der t orm 93 in der Nähe der vorbestimmten Lage in Kontakt gebracht wird. Gleichzeitig mit dem Einhalten der I ormlransportvorrichtung beginnt die Gießvorrichtung ihre Tätigkeit. Dabei wird eine Kohlenclcklrodc 98 des Registriergerätes 91 bis /u einer vorbestimmten Lage mil Hilfe eines Zylinders 99 (Druckluflkolbcnzylindcr anordnung) /um Anheben oder Absenken der Kohlen elektrode abgesenkt. Gleichzeitig wird die Gießöffnung 101 einer Traufe 100 einer SchöpFvorrichtung 92 /um Ausschöpfen der Legicrungssehmcl/e aus dem Schacht 50 bis in cmc vorbcslimmtc Lage mn Hilfe einer Zylinderanordnung 102(Öldruck/ylinder) /um Anheben der CJicßöffnung 101 abgesenkt. In der uniwrtn vorbestimmten Grcnzlagc der Gießöffnung 101 der Traufe 100 Und der Kölbehcleklrödc 98 nimmt die Pumpe 10.3 zum Ausschöpfen der Legierungssehmelze ihren Betrieb auf. Diese Sehöpfpumpe 103 besieht aus einem Luftmotor 104 zum Antrieb der l'unipe sowie einer Drueklufllcilurig 105 und einer Leitung 106 für das Pumpen des geschmolzenen Metalls. Die unteren Enden der Lufldruckleiturig und tier I'imipleitung sind so

daß sic die l.egicrungssehmelze mil Hilfe des I .ti Γι druck es von dem Ende des f'ördcrrahrcs am Hoden des .Sehachies 50 des l.egicrungsofcns bis zu der Abgabeöffnung 109 drücken. Die Legicrungsschmclze fließt von der Abgabeöffnung 109 in die Form 93, indem "i die Traufe 100 abgesenkt, wird, wobei das Niveau der übe-geführlcn Lcgierungsschmclzc in der l-'orm anslci;.;i. Wenn die Oberfläche der Legierungsschmcl/e mit 'der Kohlenelektrode 98 des Registricrgcrälcs 91 in Kontakt kommt, werden die beiden EnJklemmen eines in Elektromagneten 110, der im oberen Teil der Elektrode angeordnet ist, kurzgeschlossen, so daß der Elektromagnet aktiviert wird.

Eine Schalleranordnung ist so aufgebaut, dali die Aktivierung des Elektromagneten 110 des Rcgistrierge- ]■> rätes 91 bewirkt wird, indem eine Klemme des Elektromagneten mit der Elektrode 98 und die andere Klemme mit einem entsprechenden Teil der Form in Verbindung tritt, wodurch eine Energiequelle infolge des Kontaktes der Oberfläche der Legierungsschmcl/e 2" mil der Elektrode eingeschaltet wird. Wenn dieser Schalter eingeschaltet ist. wird die Kohiencicktrode mit Hilfe des Elektromagneten betätigt und von der Oberfläche der Metallschmelze getrennt.

Wie die F-" i g. 11 zeigt, werden der Elektromagnet 110 >"> und die Kohiencicktrode 98 gemeinsam über die Form 93 angehoben, indem der Arm des Zylinders 99 zurückgezogen wird. Gleichzeitig mit der oben beschriebenen Betätigung des Elektromagneten 110 setzt der Betrieb der .Schöpfpumpe 103 aus und der Arm des Zylinders 102 zum Anheben der Gießöffnung 101 wird zurückgezogen. Die in der Traufe 100 zurückbleibende l.cgierungsschmclzc und die Schmelze, die durch den Lccrkuif des I.uflmotors 100 zum Antrieb der Pumpe 103 gefördert wird, werden in den Schacht 50 zurückgegeben. Fs ist jedoch auch möglich, die gcsamic in der Traufe verbleibende I.egierungsschmelze in die form zu überführen, indem man den Betrieb des Zylinders zum Anheben der Traufe 100 über eine Zeiieinsiellvorrichtung sicucri. Die Traufe 100 vollzieht infolge der Wirkungsweise des Anhebe- und Absenkzylinders für die Gießöffnung eine Schwenkbewegung, wobei die I !aliening 112 an der Wand des Sehachies 50 als Drehpunkt dient.

Die Fig. 1 J zeigl eine schematische Darslellting. die die einzelnen Arbeitsvorgänge des oben beschriebenen Systems erläuierl. Dabei wird die gesamte Betricbswci se von dem Einhalten der Form 93 bis zur Vervollslandi »im}.' des Gießvorganges automatisch durchgeführt, indem durch vier (ircn/schaltcr und vier llekliomapnc ten die entsprechenden elektrischen Verbindungen hcrpcslclll werden Nebenbei bcnierki isi es crsircbciis weil, eine pule l.rdiinp über einen die Form Ή berührenden leitenden I eil vorzusehen, inn das (MurleiUM von elektrischem Snom ,inf die anderen (ieiiileteile /Ii verhindern, d.i die Si h.illvo; in -hump diiK Ii den Kontakt del kohleiieiekliode 48 mit dei ( Hh ill.κ he de·- I cpiei ίιμγμικ ι,ills, wie oben eiwahiit hclaliri w ikI

IUi dei "Ihm hes» Iu icIh'Iicm (iicltvoi ncliliiii)· 'si es aiκ Ii MiIiJ¹Iu Ii 11.e 11 .Iiile in /vvei I eile .ml/illeilen, wobei nur die Iraiile im der Nahe der Pumpe hu tile Legiuruiigsselimelzu' schwenkbar isl. liei einer solchen Anordnung kann die l.cgieriingsseliniel/e, (lic infolge der Drchuliergie des i.tiftinoliirs 104 nach dem Abschaben gufurtleri wird, wieder in dun Schacht 50 /uriickgegeben werden. Wenn jedoch, wie in Γ ig. Il μο/cigl wird, nur eine Traufe vorgesehen isl, kann die infolge der Drchcncrjiic des Luftmotors nach seinem Abschalten gcfördcrie Legierungsschmelzc in den Schacht zurückgeführt werden, bevor sie in die Form eintritt, wobei bei der Herstellung eines 1000-kg-ZinkIcgierungsblockcs ein Sehwankungsbereich des Gußblokkes von ±40 (f.g eingehalten werden kann. Daneben liegt der Grund für ein sofortiges Anheben und Trennen der Elektrode 98 von der Legierungsschmelzcnoberfläche, sobald die Elektrode die Oberfläche der Schmelze berührt, darin, daß bei einem längeren Kontakt der Elektrode mit der Schmelze die Abnutzung sehr hoch sein würde und daß die Registrierung des Schmelzcnnivcaus ungenau werden würde, wenn die geschmolzene Legierung an der Spitze der Elektrode anhaftet. Wenn für die Gießvorrichtung ein Elektromagnet mit langem Arbeiisweg verfügbar ist, ist die Kolbenzylinderanordnung zum Anheben der Kohlenelektrode nicht erforderlich.

5. Schritt

Gießen einer vorbestimmten Menge
Zinkicgicrungsschmeiz.c

Dieser fünfte Schritt isl auf das automalische Herausnehmen des Gußblockes aus der Form gerichtet, nachdem eine bestimmte Menge Zinklcgicrungsschmelzc während des vierten Schrittes in die Form hineingegossen ist und sich dort verfestigt hat.

In I'ig. I isl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mittels welcher sich das Verfahren in einer sehr geeigneten Weise durchführen läßt. In der Zeichnung ist als Formiransporivorrichtung ein runder, drehbarer Tisch dargestellt, der in fünf Zonen aufgeteilt werden kann, nämlich eine Gießzone zum Abgießen einer vorbestimmten Menge Zinklcgicrungsschmelzc entsprechend dem vierten Schrill, eine Schlaekensammelzone. eine Druckwar.serkühlzone für die Form und den Gußblock, eine automalische [■;nllecrungszonc für den Gußblock entsprechend dem fünflcn Schrill sowie eine F'ormvorwärm/onc. wobei in jeder Zone die entsprechende F'unklion gleichzeitig durchgeführt wird. Die Erfindung isl jedoch nicht auf die einzelnen Anordnungen und Vorrichtungen des vierten und fünften Schrilles beschränkl. wie die Fig. I zeigt. So isl es beispielsweise möglich, eine Transporlvornch lung vorzusehen, die sich in Längsrichtung erstreckt und parallel an dem Schaehl für das Ausschöpfen der Zinklcgieniiipsschmcl/c des I egierunpsofens vorhcipe fiihrl wird. So kann beispielsweise die I ransporlvorneh [imp parallel /in Traufe ikr (iielt
I ι ρ I verlaufen, wobei die I οι in ν ι
band oder einer I ranspnrtsi Miene b
11.mil. transponiert wird, wie
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Vcilcslipiinp der /inklepiei uiipssi liinel/c .ibpesehopli wobei ilie I orm vor dem ( iiellen \oileilhall .ml elw.i IhO ( ν ι H ei InI/I uiul innil.is I iiisammelii dei Schlacke zn eilculneni DamKt lim,ins wird die wahrend des VILMtUM .Hi-llrll-lL'S gUgUSSUMU /.lllkluglUIIIMgS.ScllMiul/U viiivugsu eise schnell gekühlt und vUrfesligl. wie¹ die I ig. I zeigt, uns durch irinir Wasserkühlung «luf der Ί i'aitsportvorrii'htiing guschuhuii kann, lünu l.tifikühlung durch ein Gebläse oder ein Abkühlen an der Lufi kann jedoch auch genügen.

Die Gießvorrichtung', die /tir Durchführung des

fünften erfindungsgemäßen Schrilles Verwendung findet, besitzt die folgenden Merkmale:

(I) Eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige, metallische Form, die von zwei Haltearmen getragen wird, wobei die Haltearme exzentrisch gebogen sind und außen an den Seitenwänden der Form angreifen. Dabei ist die Form leiclr· konisch ausgebildet, während die beiden Haltearme drehbar gelagert sind.

(II) Eine Drehvorrichtung mit einem Eingriffsclement, das ausrückbar mit einem Endteil eines der Haltearme zum Eingriff bringbar ist, mittels welcher der Haltearm zusammen mil der Form gedreht werden kann. Dabei ist die Drehvorrichtung am Ende der Form angeordnet und kann über eine Kolbenzylinderanordnung hin- und herbewegt werden, um das Eingriffselement mit dem Haltearm zum Eingriff zu bringen oder auszurükken.

(III) Eine Anschlagschiene, die so angeordnet ist. daß die Oberkante der Seitenwand mit dieser zum Eingriff kommt, wenn die Form um 180" gedreht ist.

(IV) Eine direkt unterhalb der Form angeordnete Gußblockaufnahmeschiene.

Nach der erfindungsgemäßen verwendeten Maschine wird, nachdem eine vorbestimmte Menge der Zinklcgierungsschmelze gegossen, abgekühlt und verfestigt ist, die Kolbenzylinderanordnung betätigt, um die Drehvorrichtung vor/, schieben. Dabei kommt das Eingriffselcment mit dem Ende der FormfHleschienc zum Eingriff, und die Form wird um mehr als etwa 150' gedreht. Dann wird die Antriebsvorric^'ung zurückgeführt, nachdem das Eingriffselement aus dem Endteil der Formhalleschiene ausgerückt ist. Das Entfernen des Cußblockes aus der Form wird durch die Tatsache bewirkt, daß die Form mit dem Gußblock gedreht wird, wobei auf den Gußblock eine Rotationsencrgic Bbertragen wird. Dabei wird die obere Kante der Seitenwand der Form heftig auf die Anschlagschiene gestoßen, worauf infolge dieses Stoßes der Gußblnvk aus der Form heraus und auf eine Aufnahmeslelle oder -schiene fällt.

Bei der Formvorrichtung, die zur Durchführung des obenerwähnten fünften erfindungsgemäßen Schrittes verwendet wird, geschieht das Lösen des Blockes durch den bei einem einmaligen Überrollen bewirkten Stoß. Der Überrollvorgang kann jedoch wiederholt ausgeführt werden, nachdem die Form in ihre ursprüngliche Stellung zurückgekehrt ist. Dadurch kann auch für den Fall, daß der Block fest an der Form haftet, dieser ohne den Einsatz von Menschenkraft aus der Form !Herausgelöst werden, indem lediglich der Überrollvorgang zwei- oder dreimal wiederholt wird. Nachdem der Gußblock die Form verlassen hat und von der Aufnahmestelle übernommen worden ist, wird er beispielsweise mit Hilfe eines Förderbandes, wie in Fig. 1 dargestellt wird, aus der Forinvorrichlung llerausbefördert. Diese Fördereinrichtung kann die Aufnahmestelle hin- und herbewegen, während glciclv zeitig direkt unterhalb des Aufnahmestandes eine Hebevorrichtung angeordnet ist. Nach dem Heben des Blockes auf die Aufnahmeslelle wird diese zurückgezo' gen. Wenn nun die Anordnung so ausgebildet ist, daß der Block in der unteren Grenzstellung der Hebevorrichtung auf den Rollenförderer aufgegeben werden kann, können auch Güßblöckc, deren Gewicht mehr als I t beträgt, aus der Formvorrichtung hcraustninspnrliert werden, ohne daß auf die Transportvorrichtung finden Gußblock ein Stoß übertragen wird.

Als nächstes soll der fünfte Schritt an Hand eines ί Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen näher erläutert weiden.

Die Fi g. 14 zeigt die Draufsicht auf die Formvorrichtung, während die Fig. 15 einen vertikalen ^Tcilschnitt durch die Formvorrichtung darstellt. In der Fig. 16 sind

in eine Seitenansicht und der Querschnitt der Form abgebildet.

Wie aus den Zeichnungen deutlich wird, ist die Form 93 an einer Schiene 112, die dem Weitertransport der Form dient, befestigt, wobei beide zusammen in die

ι, vorbestimmte Lage gebracht werden. Hierauf wird eine bestimmte Menge Zinklegierungsschmelze von der Gießvorrichtung gemäß Schritt 4 in die Form gegossen. Die Form wird dann dort eingehalten, wo sich die Drehvorrichtung 114 und die Anschlagschiene 115

in befinden. Die Form 93 wird mit Hilfe einer waagerechter. Halteschiene i ί 6 in einer horizontalen Lage gehalten, während die Hallewellen 117 und 118 der Form konzentrisch angeordnet sind. Die Radialkugellager sind einerseits an diesen Kältewellen 117 und 118

r> und andererseits über die Halterungen 119 und 120 an den Schienen 112 und 113 befestigt.

Die Schienen 112 und 113 sind mit Rädern versehen, die mit den Gleilschienen 121 und 122 an deren unterem Ende in Berührung stehen. Die Form 93 kann zusammen

in mit den Schienen H2 und 113 fortbewegt werden, indem man das Winkcleisen 123 hin- oder herschiebt. Am Ende der Formhaltewelle 118 ist ein stationärer Kupplung teil 124 mit einem Aufbau, wie er in den Fig. 7 und 18 dargestellt ist, bcfesligt, während ein Antriebskupp

Γι lungsleil 126 mit dem in den F-" i g. 19 und 20 gezeigten Aufbau an der Antriebswelle 125 der liberrollvorriclv lung 114 befestigt ist.

Wenn die Überrollvorrich'.ung 114 mit Hilfe des Zylinders 127 vorgeschoben wiru, wie dieses in der Fig. 15 gezeigt ist, greift der Aniricbskupplungsteil 126 in den stationären Kupplungsteil 124 ein. so wird, wenn die Überrollvorrichtung 114 betätig; wird, die Form 9 3 umgedreht, wie dieses aus den Fi g. 15 und Ib deutlich wird. Bei dem Drehvorgang der Form 93 nimmt diese

4Ί durch eine Verschiebung des Schwerpunktes eine solche Lage ein, aus welcher sie sich auch dann wciterdreht. wenn sie dem Eingriff der äußeren Kraft ent/ogen worden ist. Die Drehvorrichtung wird dann zurückge/o gen, und die Form 93 schlägt mil einem Stoß auf die

-,ο Anschläge 128 und 129 der Anschlagschiene 115. Dementsprechend ist es vorteilhaft, auf der Seitenwand 'ier Form 93 verstärkte Anschläge 130 und 131 vorzusehen, die gleich/eilig auf die Anschläge 128 und 129 aufschlagen.

Vi Durch das Umdrehen der form fällt der gegossene Block auf die gabelförmige Blockaufnahmeschiene 132. worauf der Block von vier Stäben 134, 135, 136 der Hebevorrichtung 1 33. die sich lirckt unter der Schiene 132 befindet, durch eine Aufwärtsbewegung der Stäbe

M) übernommen wird. Daraufhin wird die Bjockaufnahmcschiene 132 durch die Wirkung eines Zylinders 137 zurückgezogen, Während die Stäbe 134, 135, 136 der Hebeanofdnung 133 abgesenkt werden, wodurch der Block auf einen Rollenförderer aufgelegt wird, der den

Block hinausbefördert. Das Anheben und Absenken der Hebevorrichtung während des Auflegens des Blockes auf dert Rollenförderer 138 wird durch den Öldrilckzy-Iinder 130 bewerkstelligt.

Die Betriebsweise der in dem fünften erfindiingsgeliiüßcn Schritt verwendeten Vorrichtung soll nun in aufeinanderfolgenden Schrillen aufgezählt werden.

a) Die Form 93, in welche die inzwischen verfestigte Zinklegierungsschmelze hineingegossen i.'.l, wird in einer vorbestimmten Position eingehalten (dort wo sie genau auf die Drehvorrichtung 114 ausgerichtet ist.)

b) Die Gußaufnahmeschiene 132 wird vorgeschoben (Vorbereitung zur Aufnahme des Gusses).

c) Die Antriebsseite der Kupplung 126 der Drehvorrichtung 114 greift in die stationäre Kupplungsseite 124 der Form 93 ein.

d) Im Laufe des durch den Betrieb der Drehvorrichtung 114 bewirkten Drehvorganges wird die Antriebsmaschine zurückgezogen (die Form dreht sich nun selbsttätig herum, wobei die Anschläge 130 und 131 auf die Anschläge 128 und 129 aufschlagen und der Gußblock auf die Blo.-kaufnahmeschiene fallt).

e) Die Blockanhcbevorrichlung 133 wird nach oben bewegt (die Blockanhebevorrichlung nimmt ihre obere Grenzstellung ein).

Γ) Die Gußblockaufnahmeschiene 132 wird zurückgezogen.

g) Die Blockhebevorrichtung 133 wird abgesenkt (der Block wird auf den Rollenförderer 138 aufgelegt und aus der Vorrichtung herausbeförder:).

h) Der Antriebskupplungstcil 126 der Drehvorrichtung wird mit dem stationären Kupplungsteil 124 der Form 93 zum Eingriff gebracht, wodurch nach einer weiteren Drehung die Form ihre urspiün-ili ehe Lage einnimmt.

Die Vorrichtung, die dem fünften Schrill der Erfindung entsprechend die oben zusammengestellten Funktionen durchführt, besitz! einen Grcnzschalter in der !ladestellung der Form 93 zur Durchführung des Vorganges a). Bei Betätigung dieses Schallers werden die Funktionen b) und c) aufeinanderfolgend oder gleichzeitig durchgeführt. Nach Beendigung des Vorganges c) schließt sich automatisch sofort durch die Anordnung des Grenzschalters die Funktion d) an. Der nächste Vorgang c) kann möglicherweise durch die Anordnung eines Ultraschall-Registricrinstrumcnies oder eines Infrarot-Registrierinlrumcntcs durchgeführt werden, das sich in einer Lage befindet, in welcher der Gußblock gesehen werden kann, um festzustellen, daß der Block auf die Aufnahmeschiene gefallen ist. In der oberen Grenzsiellung der Hebevorrichtung bei dem Vorgang c) ist ein Grcnzschalter vorgesehen, der die Funktionen f) und g) auslöst, während in der linieren Grenzstellung der Hebevorrichtung die Funktion h) durchgeführt werden kann, die dem obenerwähnten Vorgang ähnlich ist.

Jeder dieser Vorgänge kann leicht mit Hilfe einer elektrischen Verbindung von dem jeweiligen Grenz schaller und Registrierinstrument zu der entsprechenden Vorrichtung hergestellt werden. Es können auch mehrere Formen im gleichen Abstand voneinander und parallel 'zueinander auf geradlinig verlaufenden Schienen oder radial auf kreisförmigen Schienen angeordnet sein, wobei das Vorheizen der Formen, das Gießen der Zinklegierungssciimelze sowie das Abkühlen und ähnliches aufeinanderfolgend durchgeführt werden können. Die erfiridurigii-gemäße Formanordnung kann sich an die Kuhlzone anschließen, wobei die Gußblöckc nahem kontinuierlich aus den Formen herausgenommen werden.

Die oben beschriebene Vorrichtung hat nicht nur den Vorleil, daß Arbeitskräfte bei dem Herausnehmen der ϊ großen Zinklcgicrungsbiöckc aus der Form eingespart werden, sondern selbst im besonderen auch für die musscnwci.se Herstellung der GuQblöcke ist sie geeignet. Darüber hinaus wird auch der Raumbedarf, der für das Herausnehmen der Blöcke aus den Formen

to erforderlich ist, erheblich vermindert.

Wenn vordem fünften erfindungsgemäßen Schritt die Schlacke von der Oberfläche der gegossenen Zinklegierungsschmelze abgeschöpft werden soll, kann entweder die Schlackenabschöpfvorrichtung gemäß der japani-

1Ί sehen Palentveröffentlichung Nr. 31067/70 (Anmelder: Mitsui Mining & Smelling Co_ Ltd.) oder die Schlackenabschöpfvorrichtung, die in der japanischen Patentveröffentlichutig Nr. 19436/71 (Anmelder: Mitsui Mining & Smelting Co« Ltd.) beschrieben ist, verwendet

in werden. Es ist auch möglich, vor ..-m fünften Schritt eine Vorrichtung einzusetzen, die so au: gebildet ist. daß zwei Schlackenabschöpfblcchc in Längsrichtung von den beiden Enden der Form zur Mitte hin bewegt werden. Dabei ist ein Abschöpfblech vorgesehen, das

j"> die F<rm eines Dreiecks aufweist. Die Schlacke wird abgeschöpft und außerhalb der Form mit Hilfe des Schöpfbleches und eines Bleches, das beide Enden des dreieckförniigen Schöpfbleches verschließt, gesammeil. In Fig. I ist die Stelle erläutert, an welcher die in Anordnung zur Entnahme der Schlacke vorgesehen ist. Wenn der Gußblock nach dem Abnehmen der Schlacke schnell gekühlt werden soll, sind an dem Maschinenrahmen oberhalb und unterhalb der Form und/oder an den Seilen Wasserzuführungsrohre so befestigt, d.iß der η Transport der Form beim Durchlauf duivh die Kühlzone, die in Fig. I angedeutet ist, nicht gestört wird. Wenn für eine Wasserkühlung durch den AustinI des Wassers aus einer Vielzahl von in den Lei Hingen vorgesehenen Löchern gesorgt wird, kann ein 500-kg-Gußblock bis lOO-kg-Gußblock innerhalb eiwa 20 N.inulen von einem geschmolzenen Zustand bis in einen Temperaturbereich von 200 bis 260"C (Oberflächcnlemperatur des Blockes) abgekühlt werden, bei welchem er leicht aus der Form herausgenommen

π werden kann. Um das Einsammeln der obenerwähnten Schlacke zu erleichtern und für den Fall, daß die Form vor der Durchführung des vierten Schrittes erhitzt wird, ist es wünschenswert, ein Vorheizverfahren einzusetzen, bei welchem mindestens eine Flamme, die durch ein

-,ο Luft- Brennstoff -Gemisch gespeist wird, auf die innere Oberfläche der vier Seitenwände der Form von oben nach unten gerichtet w^;rd. Nach diesem Vorheizverfahren ist es möglich, die schmiedbare Gußeisenform von etwa 20 ( bis in den Bereich von 160 bis 170"C in 7 bis 8

Vt Minuten vorzuliegen. Während dieses Vorb?izens wird vorzugsweise ein Vorheizgasbrenner verwendet, der aus einer nahe/u geraden l.uftzuführungslcitung mit einem l.ufleinlaß besteht, während außerdem eint Gaszuführungsleitung vorgesehen ist, die den oberen

Mi Teil der Luftleitung dicht umschließu Dabei durchdringt eine innere Leitung als Düse die äußere Wandung des LuftzüführUngsröhres Von der äußeren Wandung des Brennstoffzuführungsrohres, wodurch ein Zwischenraum zwischen dem inneren Rohr und der äußeren

b^r> Wand des vorspringenden Teils des inneren Rohres gebildet wird, auf das ein besonderes äußeres Rohr für eine Düse paßt. Ein Ende des äußeren Rohres ist mit der äußeren Wandunedes Luftzuführunesrohres verbunden

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und bilde! eine Düse. Dabei wird an der Längsseite des rechtwinkligen l.uft/iifuhrungsrohres mindestens eine solche Düse gebildet, und vorzugsweise sind an allen vier Seilen mehrere solcher Düsen vorgesehen.

Wenn der obenerwähnte Vorheizschritl. das [Entfernen der Schlacke und die intensive Kühlung zusammen mit den crfincliingsgcmiißcn .Schritten., wie in Γ ig. I dargestellt, zum Einsatz kommen, und wenn alle Schritte, beginnend mit der Aufgabe des rohen Zinkmalcrials im ersten Schritt bis zum Herauslösen der Gußblöckc im fünften Schritt einschließlich ihrer mechanischen Beförderung durch ein elegisches Schaltsystcm. koordiniert und gesteuert werden, HiDi sich das erfindungsgemäße Verfahren mit einer extrem geringen Anzahl von Arbeitern unter Steuerung von einem zentralen Kontrollraum aus durch alle oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schritte hindurch durchführen. Ohne daß dieses einer besonderen Ausführung bedarf, kann natürlich das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Gtißblöcken durch eine elektrische Schallung gesteuert werden.

Beispiel

Die jeweiligen Vorrichtungen wurden, wie in F i g. I dargestellt ist, angeordnet, wobei ein l.cgicrungsofcn zum Schmelzen der Zinklegierung verwendet wurde, wie er in den Γ ig. 5 bis 8 dargestellt ist. 6 Gew. -Teile eleklrolytischcr Zinkschmelze (Qualität Cd-Spuren. I'b-Spuren. Fe-Spiiicn und Rest Zink) im Verhältnis zu 10 Gcw.-Tcilcn Dcslillationszinkschmel/c (Qualität Cd 0.04«Mi. Pb 0,20%. Fc 0,015% und Rest Zink) wurden in den Schacht 3.3 des Mischofens 31 eingebracht. Die jeweilige Zinkschmclzc wurde kontinuierlich dem Schacht 33 von dem Schmelzofen zugeführt, und /war jeweils unter Verwendung einer Schöpfkelle mit einer Kapa/ität von 75 kg und 24 kg bei jedem Schöpfvorgang. Fin Aluminiumgußblock (5 kg/Stück) wurde durch den Schacht 3 der Zinkschmclze (Temperatur 520"C) beigegeben, deren Gesamtgewicht etwa 2,2 t betrug, so daß es dann 0,23 Gew.-% Aluminium enthielt. Dieser Vorgang wurde wiederholt, d. h. es wurde kontinuierlich eine bestimmte Menge an Zinkschmelze mittels der Schöpfkelle zugeführt, das Umrühren wurde fortgesetzt und alle 11 Minuten wurde ein Aluminiumgußblock (5 kg/Stück) selbsttätig durch eine ZeitstcuervorrichUing eingeschmolzen. Außerdem wurde metallisches Blei (0.8 kg/Std.) zugegeben und eingeschmolzen, um einen Gehalt von 0,2 Gew.-% Blei in der Zinkschmclzc zu erhalten. Die sich ergebende Zinklcgicrungsschmclze ließ man in bestimmten Zciiabständcn in den Muffelofen überströmen.

Gleichzeitig mit dem Herstellungsvorgang der Zinklegierungsschmclze wurde die Schmelze aus dem Schacht 50 des Muffelofens 32 mit Hilfe der in den Fig. 11 bis 13 dargestellten Gießvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von etwa 11 t/Sld. ausgeschöpft, und der eckige Gußblock, dessen Durchschnittsgewicht pro Stück 0,921 betrug, wurde gegossen.

Die Form bestand aus schmiedbarem Gußeisen mit einem etwas konischen Querschnitt und einer rechteckigen Form von etwa 1,6 m Länge. 12 Formen wurden drehbar auf einer Transportvorrichtung in Form eines runden Tisches, wie in F"i g. 1 dargestellt ist, angeordnet (die in F i g. 1 nicht dargestellte Stützvorrichtung wurde weiter oben im einzelnen beschrieben). Die Zinklcgicrungsschmclzc wurde in die Formen eingegossen, die bis zu einer Durchschnitlstcmpcratur von 160"C auf der Innenseite in der in F*ig. 1 dargestellten Vorwärmzonc vorerbii/t waren. Nach dem Abschöpfen der Schlacke von der Oberfläche tier Zinkschmclzc im Anschluß an den Gießvorgang wurden die Formen und die GuUhlöekc in der in fig. I dargestellten Kühlzone ί abgekühlt. Daraufhin wurde jeder Gußblock automalisch mit Hilfe der in den Fig. 14 bis 20 dargestellten Vorrichtung aus der Form entfernt. Nach einem vierstündigen Gießvorgang wurden insgesamt 48 Gußblöcke hergestellt.

κι Bei dem Vorgang wurde festgestellt, daß nahezu eine bestimmte Menge an Zinkmctallschmclzc bei jeder Zuführung des Rohmaterials durch den Überströmkanal in der Zwischenwand zwischen dem Mischofcn und dem Muffelofen überströmte. Um zu untersuchen, ob die

Ii Zinkmclallschmclzc jeweils in dem geforderten Ztisammcnselzungsbcrcich in den Muffelofen überführt wurde. Wurde eine analytische Probe von jedem der 48 Gußblöcke entnommen. Sie wurden mit Hilfe des Atomabsofplionsanalysicfverfälirens analysiert und die

2(i Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle Il zusammengefaßt.

Wie die Ergebnisse der Tabelle Il deutlich zeigen, wird bestätigt, daß die nach der Erfindung hergestellten Gußblöckc die gewünschte Zusammensetzung nahezu

2i kontinuierlich erreichten, und zwar unter einem hohen Prodiiktionswirkungsgrad mit einer Schwankung von etwa £0,014% in hezugaufdcn Aluminiumgchall(0,23).

Tabelle Il

Guß- LlL	Analysierter Bestandteil (in %)	Pb	Cd	Fe
block- Nr.	Al	0,201	0,023	0,0113
Ji I	0,238	0.202	0,023
2	0233	0,203	0,023
3	0,238	0,202	0.023
4	0,238	0.202	0,023
5	0.238	0201	0.023
4(i 6	0,235	0208	0.023
7	0,238	0,202	0.023
8	0,238	0,205	0.023
9	0.240	0.204	0,023	0,0110
10	0.241	0201	0.023
4-i 11	0,237	0200	0.023
12	0,239	0,203	0.024
13	0.240	0203	0,026
14	0.240	0.205	0.026	0,0115
15	0,240	0205	0,026
in 16	0,242	0205	0.026
17	0.244	0.208	0.025
18	0.240	0.205	0.026
19	0245	0.206	0,026	0,0109
20	0245	0.204	0,026
55 21	0,242	0205	0,026
22	0.240	0201	0.025
23	0.245	0202	0,026
24	0,240	0203	0.026	0,0112
25	0240	0205	0.026
H) 26	0244	0203	0,026
27	0,244	0201	0.026
28	0237	0,203	0,026
29	024 i	0202	0,025	0,0116
30	0236	0202	0.025
65 31	0,237	0,201	0,025
32	0,237	0202	0,025
33	0236	0.203	0.025
34	0,232

Fortsetzung	Analysierter Best	Pb	iindlcil (in %f	Pc
Guß-	ΛΙ	0,200	CcI	0,0105
UlOLK- Nr.	0,232	0,203	0,025
35	0,230	0,203	0,025
36	0,232	0,206	0,025
37	0,236	0,201	0,026
38	0,231	0,200	0,025	0,0112
39	0,235	0,202	0,026
40	0,220	0,200	0,025
41	0,221	0,202	0,024
42	0,236	0,201	0,025
43	0,217	0,201	0,025	0,0118
44	0,224	0,206	0,024
45	0,226	0,209	0,025
46	0,225	0:206	0,025	.Ö_:0116
47	0,225		0.026
48

Arithmetisches Mittel der analysierten Bestandteile: Al 0,235%, Pb 0,203%,- Gd 0,035%, Fe 0,0113%. '

Hierzu 13 iJlcill Zeichnungen 613/205

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von legierten Zinkgußblöcken, bei dem das flüssige Metall in Formen gegossen wird, die sich in einer um eine senkrechte Achse umlaufenden Gießvorrichtung befinden, aus denen die erstarrten Massen mechanisch entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Metall in bestimmten Zeitabständen gleichzeitig mit einer bestimmten Menge eines Legierungsmetalls aus einem Schmelzofen in den Aufgabeschacht eines mit einer Rührvorrichtung ausgestatteten Mischofens geschöpft, hier unter Rühren mit den erforderlichen Legierungsbestandteilen vermischt und nach Durchlaufen eines weiteren Muffelofens anschließend in die auf einer sich langsam drehenden Scheibe angeordneten Formen abgegossen wird, aus denen der erkaltete Gußblock durch Umdrehen der Form entnomme.·: wird, wobei die dem Mischofen laufend zugeführte fvlenge des geschmolzenen Metalls und die daraus entnommene Menge der legierten Schmelze etwa im Gleichgewicht gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Muffelofen entnommene Legierungsschmelze in abgemessenen Mengen in die Gießformen eingefüllt wird, wobei das Niveau der Schmelze in der Gießform mit Hilfe eines Kontaktfühlers selbsttätig elektromagnetisch gesteuert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, die einen Schmelzraum, einer? Gießrauwi und eine Dosiervorrichtung aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination eines Schmelzofens (.;, aus dem kontinuierlich geschmolzenes Zink mit Hilfe einer Schöpfvorrichtung (12) entnommen wird, und eines mit einer Mischvorrichtung (62) ausgestatteten Mischofens (31), an den sich ein Muffelofen (32) anschließt, aus dem die Schmelzlegierung laufend durch eine Vorrichtung (92) entnommen und über eine schwenkbare Traufe (100) der Gießform (93) zugeleitet wird, sowie einer Vorrichtung (125, 126) zum Umdrehen der erkalteten Gußformen zwecks Entnahme des fertigen Gußblocks.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzofen (1) seitlich einen Entnahmeschacht (2) aufweist, über dem die Schöpfvorrichtung (12) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Motor (4) mit veränderlicher Geschwindigkeit, der durch Drehung eines Nockenrades (9) einen senkrechten Hebel (11) auf- und niederschiebt, an dem die Schöpfkelle (12) für das geschmolzene Metall befestigt ist. welche ihren Inhalt laufend in eine Traufe (14) entleert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (62) mit einem drehbar gelagerten Wassermantel (66) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der Rührvorrichtung (61) eine mit schmelzflüssigem Metall niedrigen Schmelzpunkts gefüllte Rinne (86) Vorgesehen ist₍ in die ein an der Rührwelle befestigtes Abdichtungsblech (87) eingreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Niveauregelungsanordnung (91) über den

y.u füllenden Gießformen (93), welche uu.s einer Kohleelektrode (98) besteht, die bei Berührung mit der Oberfläche des geschmolzenen Legierungsmetalls einen Öldruckzylinder (102) steuert, der die Gießrinne (100) anhebt und gleichzeitig die Schöpfpuinpe (103) ausschaltet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Drehvorrichtung (114), die mit den GießfoiTnen (93) kuppelbar ist, wobei unterhalb der Formen eine heb- und senkbare Vorrichtung (133) zur Aufnahme und Weiterförderung des aus der Form herausgefallenen Gußblocks vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Formen (93) Anschläge (128,129) vorgesehen sind, gegen welche die Formen beim Drehen mit ihren Anschlägen (130, 131) anstoßen.