DE242431C

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Publication number: DE242431C
Application number: DENDAT242431D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 242431 KLASSE 31c. GRUPPE

Es ist bekannt, daß die Metalle im geschmolzenen und insbesondere im überhitzten Zustande eine große Menge von Oxyden und Gasen aufnehmen. Man hat die Entfernung dieser Gase und Oxyde in der Weise durchzuführen versucht, daß man das flüssige Metall entweder nur abkühlen (vergl. schweizerische Patentschrift 44857) oder auch erstarren läßt (vergl. französische Patentschrift 402758 und Zusatz dazu Nr. 11924), wodurch zweifellos der Gehalt des einer solchen Behandlung unterworfenen Metallbades an Gasen und Oxyden teilweise bzw. möglichst weit verringert wird. Die bestehenden Verfahren dieser Art haben indes den Nachteil, daß sie die Desoxydation und Entgasung des Metallbades vor der Fertigstellung des Metalls hinsichtlich seiner metallischen Zusammensetzung vornehmen und erst unmittelbar vor dem Guß die entsprechenden Zusätze, sei es an Desoxydationsmitteln für die letzte Desoxydation, sei es an Legierungsbestandteilen zwecks Erreichung der gewünschten Zusammensetzung des Fertigmetalls, machen.

Die Erfindung besteht darin, daß man das nach irgendeinem bisher üblichen Verfahren erschmolzene, seiner metallischen Zusammensetzung nach durchaus fertige, also zum Guß bereite Metall vor dem Guß ein oder mehrere Male abkühlen bzw. erstarren läßt, darauf möglichst schnell, aber nur bis eben über die Erstarrungstemperatur des Metalles wiedererhitzt, worauf sofort der Guß erfolgt. Die Erfindung trennt mithin die Entgasung des Metalls durch Abkühlung bzw. Erstarrung des Metalls von den bisher gebräuchlichen Herstellungsverfahren als eine besondere, an das Ende der bisher gebräuchlichen Herstellungsverfahren anzuschließende und unmittelbar vor dem Guß des Metalls vorzunehmende Behändlung ab.

Der Erfolg vorstehend gekennzeichneten Verfahrens besteht darin, daß zunächst die Gase und Oxyde, welche in dem nach den bisher üblichen Herstellungsverfahren gewonnenen, zum Guß bereiten Metall noch vorhanden sind, zum größten Teil bei der Abkühlung bzw. Erstarrung, zum Teil auch noch bei der Wiederverflüssigung zum Guß entweichen. Ferner ist die Bildung neuer Oxyde und die Entwicklung neuer Gase im Metallbade ausgeschlossen, weil zwischen der Abkühlung bzw. Erstarrung mit darauf folgender Wiederverflüssigung und dem Guß des Metalls in die Gußformen keinerlei Zusätze mehr gemacht werden, da ja das Metall hinsichtlich seiner metallischen Bestandteile bereits vor Anwendung des Verfahrens die Zusammensetzung des gewollten Fertigmetalls hat. Schließlich wird die Wiederverflüssigung des Metalls und Erhitzung zum Zwecke des Vergießens in die Gußformen aus einer nur wenig oberhalb des Schmelzpunktes gelegenen Temperatur in so kurzer Zeit bewirkt, daß eine Neuaufnahme von Gasen aus

der Luft und den Heizgasen durch das Metallbad nicht stattfinden kann. Die letztgenannten Bedingungen, möglichst niedrige, dem Erstarrungspunkt nahe gelegene Wiedererhitzungstemperatur, welche zugleich Gießtemperatur ist, und sofort nach erreichter Gießtemperatur erfolgender Guß des Metalls sind wesentliche Kennzeichen der Erfindung.
In der Zeichnung sind zwei zur Ausführung

ίο des Verfahrens geeignete Vorrichtungen dargestellt.

Fig. ι ist ein Längs- und Fig. 2 ein Querschnitt einer Vorrichtung.

Die Fig. 3 und 4 stellen Längs- und Querschnitte einer anderen Ausführungsform dar. Das Verfahren geht in folgender Weise vor sich:

Das aus einem beliebigen Schmelzofen entnommene Metall A wird in einen als Gießpfanne ausgebildeten ringförmigen Behälter R gebracht, welcher mit feuerfestem Mauerwerk P versehen ist. Hier wird das Metall abgekühlt bzw. der Erstarrung überlassen, wobei die bei der ersten Schmelzung gelösten Gase größtenteils entweichen. Die Gleichmäßigkeit der Abkühlung bzw. der Erstarrung des Me-• tails in allen seinen Teilen wird dadurch erreicht, daß der Behälter R eine kreisrunde Form mit überall gleichem Querschnitt besitzt. Das Fortschreiten der Abkühlung wird zweckmäßig durch eingesetzte Pyrometer kontrolliert.

Nunmehr erfolgt die Wiedererhitzung bzw. die Wiederverflüssigung des Metalls zum Zwecke der Entfernung des noch eingeschlossenen Gasrestes und des Vergießens. Es kann entweder nach Fig. 1 und 2 der Behälter mit dem abgekühlten bzw. erstarrten Metall mit seinem inneren hohlen Teile auf den Magneten eines Transformators gesetzt werden, oder es kann nach Fig. 3 und 4 der Behälter R selbst mit Magnetkern M und Primärspule 5 in fester Anordnung versehen sein. Hierauf wird in beiden Fällen der Induktionsstrom zur Wirkung gebracht und das Metall in möglichst kurzer Zeit und auf möglichst niedrige Temperatur wiedererhitzt bzw. wiederverflüssigt. In gleicher Weise, wie bei der vorhergegangenen Abkühlung bzw. Erstarrung die gleichen Querschnitte des ringförmigen, kreisrunden Metallbades eine gleichmäßige Abkühlung bzw. Erstarrung erreichen ließen, so wird auch die Wiedererhitzung bzw. die Wiederverflüssigung wegen der gleichen Querschnitte nach den Gesetzen der elektrischen Induktionserhitzung in allen Teilen durchaus gleichmäßig sein. Da es bei der Wiedererhitzung bzw. bei der Wiederverflüssigung auf eine möglichst kurze Zeitdauer ankommt, ist es zweckmäßig, den Querschnitt des Kreisringes möglichst schmal und hoch zu wählen, wie es bei ringförmigen Tiegeln bekannt ist. _v

Da die Wiedererhitzung bzw. Wiederverflüssigung in kürzester Zeit bei möglichst niedriger Temperatur und möglichst gleichen Querschnitten erfolgt ist, so werden von dem Metall auch keinerlei Gase wieder aufgenommen werden können. Das in solcher Weise hergestellte Metall wird gasfrei sein, denn erstens sind die nach der ersten Schmelzung im Metall noch zurückgebliebenen Gasreste durch die Wiedererhitzung bzw. Wiederverflüssigung entfernt worden, und zweitens hat das Metall hierbei keinerlei Gelegenheit mehr gehabt, neue Gase aufzunehmen. Das Vergießen des entgasten Metalls geschieht dann auf übliche Weise.

Um aber während des Gießens, insbesondere bei größeren Metallmengen eine gleichmäßige Höhe der Gießtemperatur zu sichern, kann auch noch während des Vergießens der elektrische Strom seine Wirksamkeit beibehalten. In diesem Falle würde sich bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 beispielsweise die Gießgrube unterhalb des feststehenden Transformators befinden und die Anwendung fahrbarer Gießformen zweckmäßig sein. Kommt die transportable Ausbildung nach Fig. 3 und 4 zur Anwendung, so kann das Gießen unter Strom an jeder beliebigen Stelle erfolgen.

Das Verfahren kann aber auch in jedem beliebigen Schmelzofen ausgeführt werden, vorausgesetzt, daß die zu seiner Durchführung notwendigen Vorbedingungen vorhanden sind.

Claims

95 Patent-Anspruch e:

1. Verfahren zur Herstellung gas- und . blasenfreier Metallblöcke, dadurch gekennzeichnet, daß das nach irgendeinem Her-

, stellungsverfahren bis zur gewollten metallischen Zusammensetzung des Fertigmetalls erschmolzene Metall abgekühlt bzw. erstarren gelassen, darauf möglichst schnell auf eine nur wenig über dem Erstarrungspunkt des Metalls liegende Temperatur wieder erhitzt und darauf sofort vergossen wird.

2. Verfahren zur Herstellung gas- und blasenfreier Metallblöcke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer ringförmigen Gießpfanne ausgeführt wird.

3. Verfahren zur Herstellung gas- und blasenfreier Metallblöcke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall in einer ringförmigen Gießpfanne während des Vergießens durch elektrische Widerstandserhitzung mittels Induktionsstromes erhitzt wird.

4. Gießpfanne zur Ausführung des Ver-

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fahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ringförmigen, zylindrischen Raum zur Aufnahme des Metallbades von schmalem, aber hohem Querschnitt besitzt und mit dem hohen inneren Teile zwecks Erhitzung des Metallbades über den Magnetkern eines Transformators gesetzt werden kann.

5. Gießpfanne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwecks Erhitzung des Metalls mit Magnetkern und Primärspule versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.