DE2413737A1 - Verfahren zum erzeugen homogenisierter metallbloecke und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum erzeugen homogenisierter metallbloecke und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

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DE2413737A1
DE2413737A1 DE2413737A DE2413737A DE2413737A1 DE 2413737 A1 DE2413737 A1 DE 2413737A1 DE 2413737 A DE2413737 A DE 2413737A DE 2413737 A DE2413737 A DE 2413737A DE 2413737 A1 DE2413737 A1 DE 2413737A1
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DE
Germany
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conveyor
quenching chamber
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rollers
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DE2413737A
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Homer Greene Alpha
Sidney Bartlett Hall
Winfried Michael Hass
Howard Emmert Niehaus
Frederick Oswald Traenkner
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National Southwire Aluminum Co
Original Assignee
National Southwire Aluminum Co
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    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/002Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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Description

PATENTANWÄLTE
ο / ι ο η ο ι Dr-"lng-Wolif Z H I O / O / H. Bartels
Dipl.-Chem: Dr. Brandes Dr.-lng. Held Dipl.-Phys. Wolff
7 Stuttgart 1, Lange Straße
Tel. (0711) 29 S310 U. 23 72
Telex 07 22312 (patwo.d)
Telegrammadresse:
Hx 07 22312 wolff Stuttgart
Postscheckkonto Stuttgart 7211 BU 600100 70 Deutsche Bank AG, 14/283 BLZ 600 700 70
Bürozeit: 8-12 Uhr, 13-16.30 Uhr außer samstags
15. März 1974
Unsere Ref.: 124 316/487375 ern
National-Southwire Aluminum Company, Carrollton, Georgia, Vereinigte Staaten von Amerika
Verfahren zum Erzeugen homogenisierter Metallblöcke und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
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Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen homogenisierter iietallblocke mit einem Verzug, der auf eine Länge bezogen, die dem 3 1/2-fachen des Durchmessers der Blöcke entspricht, bei Blöcken mit einem Durchmesser von etwa 16 mm bis 200 mm weniger als etwa 1,6 mn und bei Blöcken von etwa 228 mm bis 305 mm Durchmesser weniger als etwa 2,4 mm beträgt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von Blöcken aus Aluminium, die für eine nachträgliche Weiterverarbeitung im Strangpreßverfahren vorgesehen sind, wobei aus den Blöcken langgestreckte Fomteile gebildet werden, beispielsweise stangen- und'drahtförmige elektrische Leiter oder andere Erzeugnisse.
Gegossene Metallblöcke, insbesondere aus Aluminium und Aluminiumlegierungen gegossene Blöcke,werden im allgemeinen vor dem Strangpressen einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Blöcke zu homogenisieren oder die Kristallstruktur gleichförmiger zu machen. Dieses Vorgehen ist natürlich in der Fachwelt bekannt. Die speziellen Behandlungstemperaturen und Eintauchzeiten hängen von der jeweiligen Größe und Beschaffenheit der Blöcke ab.
Nach der Homogenisierung nüssen die Blöcke abgeschreckt werden, uni sowohl ihre Handhabung zu erleichtern als auch ihre roetallurgisehen Eigenschaften zu verbessern. Beim Abschrecken von Blöcken, die anschließend zum Strangpressen weiterverarbeitet werden sollen, kommt es jedoch in erster Linie darauf an, daß sich die Blöcke nicht in einem so starken Maße verziehen, daß eine Weiterverarbeitung in den Preßformen der Str.angpreßeinrichtung unmöglich gemacht würde. Aus diesem
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Grunde haben sich in der einschlägigen Industrie die folgenden einzuhaltenden Standardwerte für den höchstzulässigen Verzug eingeführt:
Blöcke mit einem Durchmesser von etwa 16 ran bis 200 inn (5/3 bis 8 inch) ,
höchste zulässige seitliche Verbiegung 3,2 mm (1/3 inch), bezogen auf eine Länge, die dem 3 1/2-fachen des Durch- messers des Blocks entspricht,
Blöcke mit einem Durchmesser von etwa 223 mm bis 305 mm (9 bis 12 inen), hochstzulässige seitliche Verbiegung 4,3 mm (3/16 inch), bezogen auf eine. Länge, die dem 3 1/2-fachen des Durchmessurs· des Blocks entspricnt.
Da die Größe des Verzugs zumindest bis zu einem gewissen Grad von der Schnelligkeit abhängt, mit der das Abschrecken erfolgt, wird bei einem bekannten Verfahren eine- langsame Luftkühlung durchgeführt, um den Verzug gering zu halten. Eine Luftkühlung ist natürlich sehr zeitraubend und eignet sich nicht als Arbeitsschritt in einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren.
Als anderes Extrem sehen weitere bekannte Verfahren ein völliges Eintauchen der Blöcke in ein Wasserbad vor. Die starken Tßmperaturgradienten verursachen hierbei jedoch unabwendbar ein starkes Verbiegen und Verwerfen der 31öcke.
Zwischen diesen beiden Extremen wird bei anderen bekannten Verfahren ein partieweises Kühlen in der Weise durchgeführt, daß eine Menge von Blöcken mit Wasser besprüht tfird, während große Gebläse Luft über die Blöcke hinwegblasen. Hierbei wird das Metall nicht gleichmäßig gekühlt, so daß Blöcke schlechter Güte erzeugt werden, die in vielen Fällen als unbrauchbar ausgesondert werden müssen. Außerdem
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bewirkt das Aufsprühen von Wasser auf lediglich eine Seite der Blöcke eine Erhöhung der Temperaturgradienten innerhalb der Blocks, so daß das Verzugsproblem verstärkt auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde T ein Verfahren der in Rede stehenden Art zu schaffen, das en ermöglicht, in fortlaufendem Betrieb Mot al Ib locke, insbesondere Aluminiumblöckc,mit einwandfreien geometrischen und metallurgischen Eigenschaften durch Wärrnebohandeln und Abschrecken herzustellen, also Blöcke, die für eine nachfolgende Weiterverarbeitung durch Strangpressen einwandfrei geeignet sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei .einem Verfahren der eingangs genannten Art durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
a) Erhitzen der Blöcke in einem Ofrm bei einer vorbestimmten Temperatur während einer vorbestimmten Seitdauer, um Gleichförmigkeit der .'-letallkristalle der Blöcke zu erreichen,
b) unmittelbar anschließend erfolgendes Fördern der Blöcke durch eine Abschreckkammer, wobei die Blöcke im wesentlichen über den gesamten Bereich ihrer Oberfläche einem Kühlmittal ausgesetzt v/erden, um die Temperatur der Blöcke in weniger als ι
abzukühlen, und
in weniger als ungefähr 10 Minuten auf ungefähr 150 C
c) unmittelbar anschließend erfolgendes Herausbewegen der. Blöcke aus der Abschreckkammer.
Bei einem bevorzugten /msführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens v/erden die Blöcke dem Kühlmittel ausgesetzt, während diese fortlaufend eine Reihe kreisrunder Sprühringe durchlaufen, wobei als Kühlmittel eine Kühlflüssigkeit im wesentlichen auf die gesamte Urafangsfläche der Blöcke gesprüht wird, um diese gleichmäßig abzukühlen.
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Bei einem weiteren bevorzugten Aus führungs bei spiel v/erden die Blöcke aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt, wobei die Blöcke im Ofen einer Temperatur von ungefähr 565° C (1.050° F) für ungefähr sechs Stunden ausgesetzt werden, bevor die Blöcke durch die Abschreckkammer hindurchgeführt werden.
Die erfindungsgenäße Vorrichtung zum Durchführen des hier aufgezeigten Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine in Tandembauart ausgebildete Vorrichtung nit einem Ofen, mit einer Fördereinrichtung zum Hineiritransportieren der Blöcke in den Ofen, mit einer zweiten Fördereinrichtung zum Hindurchbewegen der Blöcke durch den Ofen, mj_t einer
dritten Fördereinrichtung zum Herausbewegen der Blöcke aus dem Ofen und zum Zuführen derselben zu einer Abschreckkaironer, mit einer eine durch die Absehreckkaramer hindurchveflaufende Förderbahn für die Blöcke bildenden vierten Fördereinrichtung mit einer innerhalb der 'Abschreckkammer angeordneten Sprühkühleinrichtung, die die Förderbahn der Blöcke umgibt, um diese im wesentlichen über ihren gesamten Umf angsflächenbernich gleichmäßig zu kühlen, vind mit einer fünften Fördereinrichtung zum Abtransport der Blöcke von der Abschreckkammer.
Bei einen bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist für die Homogenisierung ein Ofen vorgesehen, der eine erste Vorheizzone, in der die Temperatur der Blöcke auf 565° C gebracht wird, und eine Vollhitzezone aufweist, in der die Blöcke auf dieser Temperatur während eines vorbestimmten Zeitraums gehalten v/erden, so daß die iietallkristalle in den Blöcken gleichförmig gemacht werden. Vorzugsweise ist der Ofen so ausgelegt, daß sechs Blöcke von 63,5 cm (25 inch) Länge in der Vorheiz zone pro Stunde behandelt v/erden können und daß in der Vollhitze zone eine entsprechende Tien ge solcher Blöcke
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Sachs Stunden lang behandelt werücii können. Ks versteilt sich jedoch, daß diese Auslegungskriterien keinen Teil"der Erfindung bilden und daß die Verwendung anderer Homogen!sieröfen mit anderen Fassungsvermögen und anderen Kons truktionsmerkmalen ebenfalls im Bereich der Erfindung liegt.
nachdem das Homogenisieren abgeschlossen ist, werden die Blöcke sofort zur Abschreckkammer und durch diese hindurchbewegt, wobei die Blöcke in ungefähr 10 Minuten auf ungefähr 150° C (300° F) abgekühlt werden, um den Blöcken . verbesserte metallurgische Eigenschaften zu verleihen, während gleichzeitig der Verzug auf weniger als die Hälfte des Ausmaßes beschränkt bleibt, das nach den bei der einschlägigen Industrie eingeführten Standardwerten noch als tragbarer Verzug gilt. Dies wird bei der Erfindung dadurch erreicht, daß eine langgestreckte Abschreckkaramer vorgesehen ist, in der ein sich durch die Kammer hindurch erstreckender Fördertisch vorgesehen ist, auf Mem die Blöcke in Längsrichtung mittels einer Reihe von Antriebsrollen bewegt v/erden. Mehrere kreisförmige Gprühküpfe, nacafolgend meist Sprühringe genannt, mit ringsum verteilt angeordneten Sprühdüsen,sind konzentrisch längs des Fördertischs vorgesehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Sprühköpfe eine Kühlflüssigkeit so abgeben, daß jeder der Blöcke gleichmäßig besprüht wird, während die Blöcke durch die Sprühköpfe oder Sprühringe hindurchlaufen. Dadurch wird die gesamte Umfangsfläche der Blöcke mit gleichmäßiger Schnelligkeit abgekühlt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teils abgebrochen gezeichnete perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei-
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spiels der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig..2 einen in vergrößertem Maßstab gezeichneten Längsschnitt durch eine Abschreckkamer der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. und
Fig. 4 und 5 in vergrößerten Maßstab gezeichnete
Vorderansichten von Sprühringen der Abschreckkamer gemäß den Fig. 2 und 3.
In Fig. 1 ist eine als Ganzes iait IO bezeichnete Homogenisier- und Abschreckvorrichtung in Tandenbauweise -'jerseigt. Die Vorrichtung 10 v/eist einen Aufgabetisch 12 auf, auf den Blöcke B aus Aluminium aufgegeben werden, bevor die Blöcke in der Vorrichtung 3.0 behandelt v;erden. Die Blöcke B v/erden längs des /mfgabetisches 12 durch eine übliche, nichtgezeigte Vorrichtung transportiert, bis sie das vordere Ende des Aufgabetischs 12 erreichen. An dieser Stelle ist eine Umsetzeinrichtung 14 üblicher Art angeordnet, durch die selbsttätig jeder einzelne Block B angehoben und auf einen Beschikkungstisch 16 gerollt v/ird, der mit Transportrollen 18 versehen ist. Geeignete, nicht dargestellte Antriebseinrichtungen dienen dazu, die Transportrollen 18 so anzutreiben, daß die Blöcke B längs des Beschickungstisches 16 zu einem für die HonogeniVierung dienenden Ofen 20 hin bev/egt v/erden.
Der Ofen 20 kann von üblicher Z^rt sein. Beispidsv/eise kann es sich ma einen von der "Sunbeam Equipment Corporation"
unter der Serien-Nr. F-37-72 vertriebenen Ofen handeln. Der
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Ofen 2O ist vorzugsweise gasbeheizt und so ausgelegt, daß er die Blöcke 3 auf eine vbrbestiirjitte Hoiaogenisierungstemperatur aufheizt, vorzugsweise auf eine Temperatur von ungefähr 565 C (1.050 F)f und die 3löcke für ungefähr secns Stunden auf dieser Temperatur hält, um eine gleichförr.iige kristalline Struktur in den Blöcken zu erzielen. Die Blöcke B werden in regelmäßigen Zeitabständen in den Ofen 20 durch eine Zuführöffnung 22 eingegeben, die sich selbsttätig bei Ankunft eines Blockes B öffnet und sich selbsttätig bei Beginn eines Aufheizzyklus schließt. Der Ofen 20 enthält einen nicht gezeigten Gestängefördarer, der die Blöcke 3 selbsttätig durch Vorheizzona xinö. Vollhitzezone des Ofens 20 hindurchtransportiert. Nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt öffnet eine Ausgabeöffnung 2 4 selbsttätig, und die Blöcke B werden vom Ofen 2O auf einen Fördertisch 26 ausgeworfen, der die Blöcke B durch eine Äbschreckkaraner 28 transportiert, wo die Blöcke durch Besprühen in ungefähr 10 Minuten oder weniger auf ungefähr 15O° C (300° F) abgekühlt v/erden.
Die Abschreckkaironer 28 v/eist ein langgestrecktes Gehäuse 30 auf, das durch obere geneigt verlaufende Wände 32, Seitenwände 34 und 36, Stirnwände 38 und 40 und einen Boden 42 gebildet wird. Eine Einlauföffnung 44 ist in der Stirnwand 38 für den Zugang der Blöcke B in die Abschreckkaimaer 20 vorgesehen und eine Auslaßöffnung 46 ist in der Stirnwand 40 für den Austritt der Blöcke B aus der Absehreckkammer vorgesehen. Ein Fördertisch 48, der eine Mehrzahl von sanduhrglasförmig ausgebildeten Rollen 50 aufweist, erstreckt sich axial von der Einlauföffnung 44 zu der Auslaßöffnung 46 durch die Abschreckkammer 28 hindurch.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist jede der Rollen 50 in geeigneter Weise in Lagern 52 und 54 in den Seitenwänden 34 bzw.
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36 des Gehäuses 30 drehbar gelagert. Eine Antriebswelle 56, die ein Kettenzahnrad 58 trägt, erstreckt sich axial von jeder der Rollen 50 in ein Getriebegehäuse 60 hinein, das an der Seitenwand 34 des Gehäuses 30 befestigt ist. Die Rollen 50 werden durch eine endlose Antriebskette 62 in Drehung versetzt, die sich über die Ketten ζ ahn räder 58 erstreckt und die durch einen Antriebsriotor 64 (Fig. 1) mit veränderbarer Dreh ζ aiii antreibbar ist, der an dem Getriebegehäuse 60 befestigt ist. Leerlaufende Rollen 66 dienen dazu, um das untere Trum der Antriebskette 62 zu spannen.
Eine Mehrzahl konzentrisch angeordneter, kreisrunder Sprühkopf e oder Sprühringe 63 ist längs des Fördertisches 48 zwischen je zwei benachbarten Rollen 50 so angeordnet, daß die Förderbahn, längs der sich die Blöcke B bewegen, sich a;:ial durch die Sprühringe 6 8 hindurcherstreckt. Jeder der Sprühringe 6 8 v/eist eine Mehrzahl von Sprühdüsen 70 auf, die längs des inneren Umfangs der Sprühringe angeordnet sind und eine Kühlflüssigkeit auf die Blöcke B aufsprühen, die durch die Sprühringe hindurchbewegt werden. Vorzugsweise sind acht Sprühdüsen 70 an jedem Sprühring 68 vorgesehen und in gegenseitigen Winkelabständen von 45 gleichmäßig verteilt angeordnet. .Beim Vergleich der Sprühringe 68 in den Fig. 4 und 5 ist zu ersehen, daß die Sprühdüsen 70 in Fig. 4 um 22,5 gegenüber den Sprühdüsen 70 in Fig. 5 versetzt angeordnet sind. In dieser Weise unterschiedliche Sprühringe 68, wie sie in den Fig. 4 und 5 gezeigt and, sind abwechselnd angeordnet, um ein mehr verteiltes Sprühfeld auf den Blöcken B und damit eine gleichmäßigere Kühlung derselben zu erhalten.
Kühlflüssigkeit, z.B. Wasser, wird den Sprühringen 6 8 über ein Verteilerrohr 72 zugeführt, das sich axial durch das die Abschreckkammer bildende Gehäuse 30 hindurcherstreckt. Ein T-Rohr verbindet das Verteilerrohr 72 mit einer Haupt-
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leitung 76. Einstellbare Rohrkxipplungen 77 verbinden die Sprühringe 68 mit den Verteilerrohr 72 in einer solchen Weise, daß die Sprühringe 60 in vertikaler Richtung einstellbar sind, ura die Sprühringe 6 3 konzentrisch auf Blöcke verschiedener Durchmesser ausrichten zu können, die in der Absehreckkammer 2S gekühlt v/erden sollen.
Das Wasser v/ird den Sprühringen 6 3 über ein elektromagnetisch gesteuertes, luftbetätigtes Ventil 79 zugeführt, das öffnet, wenn ein Block 13 in die Abschreckkariner 28 einläuft. Ein nicht dargestellter Betätigungsschalter, der dem Fördertisch 26 zugeordnet ist, schließt, vrenn dor Fördertisch 26 seine Vorschubbevzegung beginnt, um den (in Fig. 3 nicht bezifferten) Elektromagnet zn erregen und dnir.it das öffnen des Ventils und das Versprühen von 'iasser durch die Sprühringe 6S zu veranlassen.
Das Gehäuse 30 wird bis zu einem vorbestimraten Sollpegel 82 mit Wasser gefüllt und wird vorzugsweise durch eine selbsttätige Steuereinrichtung, die nachfolgend erläutert werden wird, auf diesem Pegel gehalten, um eine Menge Wassers im Gehäuse 2 3 zu haben, das ein Wärmeübertragungsmittel oder eine Wärmesenke bildet, die in der Absehreckkammer 28 unterhalb der Förderbahn der die Kammer durchlaufenden 3löcke B angeordnet ist. V/ährend des Betriebs der Abs ehre ckk amme r 28 wird V/asser fortlaufend aus derselben mittels einer Pumpe 100 über einen Ablaß 96 abgeführt und über eine Rücklaufleitung 98 wieder in das Wassernetz der Fabrikationseinrichtung zurückgeführt.
Falls der Wasserpegel in dem Gehäuse 30 auf einen vorbestimmten Hochstpegei 34 ansteigt, v/ird. eine Alarmeinrichtung 86 Detätigt, die die Bedienungspersonen der Vorrichtung
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veranlaßt, einen korrigierenden Eingriff vorzunehmen, indem beispielsweise die „-!enge des der Abschrec^kaiarner zugefünrten Wassers verringert wird oder indem nicht dargestellte zusätzliche Abflüsse geöffnet werden. Natürlich liegt es in Bereich der Erfindung, daß selbsttätige Einrichtungen vorgesehen sein können, um diese Steuerfunktionen durchzuführen. Sollte der Viasserpegel im Gehäuse unterhalb einen vorbestimraten Niedrigstpegel 33 abfallen, so wird dadurch ein Schwimmerschalter 94 betätigt, der die Pumpe 100 abschaltet, bis der Wasserpsgel auf einen oberhalb des TCiedrigstpegels 88 liegenden Pegelstand angehoben ist. Ein Absaugrohr 102 erstreckt sich von der Oberseite ävs Gehäuses 30 weg und dient zum Absaugen von Dampf aus der Abschreckkammer 28.
Der Antriebsmotor 64, der mit veränderbarer Drehzahl betreibbar ist, ermöglicht es, daß die Blöcke B fortlaufend durch die Äbschreckkammer 28 hindurchbewegt werden können, wobei die vorbestimmte Abschreckzeit als Funktion des Durchmessers der Blöcke, der metallurgischen Eigenschaften derselben und der Temperatur verändert Worden kann. Wenn die Blöcke B aus der Abschreckkammer 28 austreten und auf einen /ausgabeförderer 1O4 aufgegeben werden, werden sie mittels Rollen 106 Zu einem Ausgabe-Umsetztisch 108 befördert, v/o geeignete Einrichtungen die Blöcke von dem Ausgäbeförderer 104 abnehmen und die Blöcke auf den Ausgabetisch 108 rollen. Die homogenisierten und abgeschreckten Blöcke B sind nunmehr für die Weiterverarbeitung oder den Versand bereit.
Es ist zu ersehen, daß hier eins neuartige,in Tandembauart ausgeführte Vorrichtung zum Homogenisieren und Abschrecken metallischer Blöcke aufgezeigt ist, insbesondere für AIuminiumblöcke, die nachfolgend im Strangpreßverfahren weite rver arbeitet werden sollen. Das fortlaufende und schnelle
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Kühlen der Blöcke, wie es in der Absehreckkammer erreicht wird, ergibt hohe Arbeitsgeschwindigkeiten, wobei gleichzeitig Blöcke mit verbesserten metallurgischen Eigenschaften erhalten v/erden. Darüber hinaus ergibt das gleichmäßige und gesteuerte Abkühlen, wie es mittels der kreisrunden Sprührinne 6 8 rings um den gesamten Umfang der Blöcke stattfindet, einen äußerst geringen Verzug der Blöcke, was darüber hinaus das nachfolgende Strangpressen der Blöcke ebenfalls erleichtert. Diesbezüglich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß die Blöcke sich um ihre Längsachsen drehen, während sie durch die Abs ehre ckknr.aner 2 8 hindurchbewegt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht v/erden, daß nan die sanduhrglasiörrnig ausgebildeten Rollen 50 in fortschreitendem Maße rait einer besonderen Abschrägung versieht, so daß durch die Form der Rollen 50 die Blöcke B in Drehung versetzt v/erden, während sie über die Rollen hinT;eglau.fen. Eine solche Anordnung erleichtert das gleichmäßige Abkühlen der Blöcke noch r.iehr und verringert den Verzug der -Blöcke noch weiter.
Obwohl vorstehend die Erfindung anhand eines einzigen bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, versteht es sich, daß Abwandlungen und Weiterbildungen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindimg zu verlassen.
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Claims (11)

PatentansOrüche
1. Verfahren zum Erzeugen homogenisierter Metallblöcke mit
einem Verzug, der auf eine Länge bezogen, die dem 3 1/2-fachen des Durchmessers der Blöcke entspricht, bei Blöcken mit einem Durchmesser von etwa 16 mm bis 200 mm (5/S bis 3 inch) weniger äLs etwa 1,6 mm (1/16 inch) und bei Blöcken
von etv/a 22 3 mm bis 305 mm (9 bis 12 inch) Durchmesser weniger als etwa 2,4 mm. (3/32 inch) beträgt, gekennzeichnet durch die Schritte:
a) Erhitzen der Blöcke in einem Ofen bei einer vorbestimmten Temperatur während, einer vorbestimmten Zeitdauer, um
Gleichförmigkeit der Metallkristalle der Blöcke zu erreichen ,
b) unmittelbar anschließend erfolgendes Fördern der Blöcke durch eine Abschreckkammer, wobei die Blöcke im wesentlichen über den gesamten Bereich ihrer Oberfläche einem Kühlmittel ausgesetzt werden, um die Temperatur der Blöcke in weniger als ungefähr 10 Minuten auf ungefähr 150° C
abzukühlen, und
c) unmittelbar anschließend erfolgendes Herausbewegen der
Blöcke aus der Abschreckkammer.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke dem Kühlmittel ausgesetzt werden, während diese fortlaufend eine Reihe kreisrunder Sprühringe durchlaufen, wobei als Kühlmittel eine Kühlflüssigkeit im wesentlichen auf die gesamte Umfangsflache der Blöcke gesprüht wird, um diese gleichmäßig abzukühlen.
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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschreckkammer unterhalb der Blöcke eine Menge von als Kühlmittel dienender Kühlflüssigkeit angesammelt wird, um Wärme aus der Abschreckkammer zu absorbieren.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke aus Aluminium oder einer Aluminiurtgrundlegierung hergestellt werden und daß die Blöcke in dem Ofen einer Temperatur von ungefähr
ungefähr
6 Std. ausgesetzt v/erden.
Ofen einer Temperatur von ungefähr 565° C (1.050° F) für
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Erzeugen homogenisierter Iletallblöcke gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine in Tandembauart ausgebildete Vorrichtung mit einem Ofen (20), mit einer Fördereinrichtung (16) zum Hineintransportieren der Blöcke (B) in den Ofen (20), mit einer zweiten Fördereinrichtung zum Hindurchbewegen der Blöcke (B) durch den Ofen (20), mit einer dritten Fördereinrichtung (26) zum Herausbewegen der Blöcke (B) aus dem Ofen (20) und zum Zuführen derselben zu einer Abschreckkammer (23), mit einer eine durch die Abschreckkammer (2 8) hindurchverlaufende Förderbahn für die Blöcke (B) bildenden vierten Fördereinrichtung (50)^ mit einer innerhalb der Ab 3 chreckk amme r (48) angeordneten Sprühkühleinrichtung (68, 70), die die Förderbahn der Blöcke (B) umgibt, um diese im wesentlichen über ihren gesamten Umfangsflächenbereich gleichmäßig zu kühlen, und mit einer fünften Fördereinrichtung (104) zum Abtransport der Blöcke (B) von der Abschreckkammer (28).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühkühleinrichtung eine Mehrzahl konzentrisch angeordneter Sprühringe (68, 70) aufweist, die in gegenseitigem
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Abstand längs der Förderbahn der Blöcke (B) angeordnet und so ausgebildet sind, daß die Blöcke (B) durch die Sprühringe (6 8, 70) hindurchbewegbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühringe (63, 70) eine Mehrzahl, von Sprühdüsen (70) aufweisen, die längs des inneren Umfangs d<=r Sprührince verteilt angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadiirch gekennzeichnet, daß die die Abschreckkammer (2 8) durchziehende Förderbahn bildende vierte Fördereinrichtung eine !lehrzahl von in den Zwischenräumen zwischen den Sprühringen (68, 70) angeordneten Rollen (50) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (77) zura Einstellen der Lage der Sprühringe (68, 70) in vertikaler Richtung, um die Sprühringe (6 8, 70) konzentrisch relativ zu Blöcken (B) verschiedener Durchmesser ausrichten zu können.
10. Vorricntung nach einem der Ansprücne 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
die Abschreckkammer dtirchziehende Förderbahn bildende vierte Fördereinrichtung sanduhrglasförmige Rollen (50) aufweist,die mit je einem Kettenzahnrad (58) verbunden sind, die über eine endlose Antriebskette (62) antreibbar sind, um die Rollen (50) für den Transport der Blöcke (B) durch die Abschreckkanuner (28) hindurch in Drehung zu versetzen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (50) mit einer fortschreitenden Abschrägung versehen sind, um die Blöcke (B), wenn diese über die Rollen (50) transportiert v/erden, in eine Drehung um die Längsachse der Blöcke (B)' zu versetzen.
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DE2413737A 1973-03-26 1974-03-21 Verfahren zum erzeugen homogenisierter metallbloecke und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens Ceased DE2413737A1 (de)

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