DE2457890C3

DE2457890C3 - Device for preventing the solidification of molten metal in an electromagnetic pump intended to supply molten metal

Info

Publication number: DE2457890C3
Application number: DE19742457890
Authority: DE
Inventors: Shigeyuki; Karita Mitsuji; Ikeguchi Hideo; Ise Mie Shigihara (Japan)
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1973-12-06
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1976-10-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung der Erstarrung von geschmolzenem Metall in einer elektromagnetischen Pumpe. Insbesondere kann die gemäß der Erfindung vorgesehene Vorrichtung dann angewendet werden, wenn das in einem Behälter enthaltene geschmolzene Metall mittels einer elektromagnetischen Pumpe Formen od. dg), zugeführt wird, wobei die Zufuhr des geschmolzenen Metalls während nennenswerter langer Zeiträume intermittierend unterbrochen wird.The invention relates to a device for preventing the solidification of molten metal in an electromagnetic pump. In particular, the device provided according to the invention be used when the molten metal contained in a container by means of an electromagnetic Pump forms od. Dg), is supplied, the supply of the molten metal during is interrupted intermittently for appreciably long periods of time.

Bei der Zufuhr von geschmolzenem Metall zu einer Form mittels einer an einem Metallbehälter befestigten elektromagnetischen Pumpe wird das im Behälter enthaltene geschmolzene Metall auf einer hohen Temperatur gehalten, und zwar auf Grund der guten Isolierungscharakteristik des Behälters selbst oder auf Grund der Betätigung der am Behälter selbst vorgesehenen Heizeinrichtung; auf diese Weise läßt sich wenigstens für einen bestimmten Zeitraum verhindern, daß das geschmolzene Metall erstarrt.When supplying molten metal to a mold by means of one attached to a metal container electromagnetic pump, the molten metal contained in the container is at a high temperature held, due to the good insulation characteristics of the container itself or on Reason for actuation of the heating device provided on the container itself; in this way at least one can prevent the molten metal from solidifying for a period of time.

Dasjenige geschmolzene Metall, das in der am Behälter vorgesehenen elektromagnetischen Pumpe enthalten ist, ändert jedoch seinen flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand, da sich dann, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Metalls in di Formen od. dgl. eine bestimmte Zeit lang unterbrochen wird, die Temperatur des geschmolzenen Metalls absenkt, obwohl sich diesbezüglich bei einer kontinuierlich durchgeführten Zufuhr keinerlei Probleme ergeben. Die vorerwähnte nachteilige Erscheinung ergibt sich zwangläufig, da das. in der elektromagnetischen Pumpe enthaltene geschmolzene Metall pro VoluTieneinheit mit der Innenwandfläche der Pumpe in Berührung steht, die eine tiefere Temperatur und eine größere Fläche als diejenige des Behälters aufweist. Es ist daher bisher bei der Zufuhr von geschmolzenem Metall erforderlich gewesen, die Menge des im Behälter enthaltenen geschmolzenen Metalls auf eine solche bestimmte Menge zu beschränken, die eine ununterbrochene und erschöpfende Zufuhr an geschmolzenem Metall gewährleistet. Diese Art der Zufuhr von geschmolzenem Metall ist jedoch äußerst nachteilig und unerwünscht.The molten metal contained in the electromagnetic pump provided on the container is, however, changes its liquid aggregate state to the solid aggregate state, because when the Supply of the molten metal in di forms or the like. Is interrupted for a certain time, the Temperature of the molten metal decreases, although in this regard it is carried out continuously Feeding did not result in any problems. The aforementioned disadvantageous phenomenon results inevitably, because the molten metal contained in the electromagnetic pump per unit of volume the inner wall surface of the pump is in contact, which has a lower temperature and a larger area than that of the container. It has therefore hitherto been necessary in the supply of molten metal, the amount of molten metal contained in the container to such a certain amount to limit, which ensures an uninterrupted and exhaustive supply of molten metal. However, this type of molten metal supply is extremely disadvantageous and undesirable.

Zur Beseitigung der obenerwähnten Schwierigkeiten ist schon vorgeschlagen worden, die Richtung des magnetischen Wanderfeldes der elektromagnetischen Pumpe umzukehren. Durch eine Richtungsumkehr des magnetischen Wanderfeldes wird die Oberfläche des in der elektromagnetischen Pumpe enthaltenen geschmolzenen Metalls in bezug auf das Niveau der im Behälter enthaltenen Schmelzmetalloberfläche abgesenkt, während, wie im folgenden erläutert, eine Zirkulation des geschmolzenen Metalls erzeugt wird.To eliminate the above-mentioned difficulties it has already been proposed to change the direction of the magnetic To reverse the traveling field of the electromagnetic pump. By reversing the direction of the Traveling magnetic field is the surface of the molten contained in the electromagnetic pump Metal lowered in relation to the level of the molten metal surface contained in the container, while, as explained below, circulation of the molten metal is created.

Die Antriebskraft in der elektromagnetischen Pumpe, die das geschmolzene Metall in den Behälter drückt.The driving force in the electromagnetic pump that pushes the molten metal into the container.

ist im mittleren Bereich der Pumpe am größten und nimmt an den beiden Seiten graduell ab. Dies ist als Lateralkanteneffekt bekannt und durch Versuche betätigt. Durch diese Verteilung der Antreibskraft wird die Zirkulation des geschmolzenen Metalls erzeugt, wobei 5 die mittlere Strömung zum Behälter gerichtet ist, während die Seitenströme zum Auslaß der Pumpe gerichtet sind. Da die durch das magnetische Wanderfeld erzeugte Antriebskraft an der Stelle, an der die eiektrorragnetische Pumpe mit dem Behälter verbunden ist, schwach ist, wird das an der Verbindungsstelle befindliche geschmolzene Metall nicht vollständig ins Innere des Behälters transportiert und zeigt die Neigung zurückzuströmen, d. h. längs den beiden Seilen der das geschmolzene Metall führenden Leitung nach oben zu strömen. Die Verringerung bzw. Abnahme der Antriebskraft an der Längskante ist als Längskanteneffeki bekannt.is largest in the middle of the pump and gradually decreases on both sides. This is as Lateral edge effect known and confirmed by experiments. This distribution of the driving force is the Circulation of the molten metal created, where 5 the middle flow is directed towards the tank, while the side flows are directed towards the outlet of the pump are. Because the driving force generated by the traveling magnetic field is at the point where the electromagnetic If the pump is connected to the container, it is weak, what is at the junction becomes molten Metal not completely transported into the interior of the container and shows the tendency to flow back, d. H. along the two ropes of the line leading the molten metal upwards stream. The reduction or decrease in the driving force at the longitudinal edge is a longitudinal edge effect known.

Es hat sich nun gezeigt, daß die obenerwähnte Zirkulation der Schmelzmetallströmung bis zu einem gewissen Ausmaß die Erstarrung des geschmolzenen Metalls verhindert, es ist jedoch unmöglich, den Abfall der Temperatur des geschmolzenen Metalls auch nur nennenswert zu verhindern, wodurch sich Nachteile, wie beispielsweise die Ungleichförmigkeit oder mangelnde Qualität der aus dem geschmolzenen Metall erzeugten Gegenstände, ergeben.It has now been shown that the above-mentioned circulation the flow of molten metal causes the solidification of the molten metal to some extent prevented, however, it is impossible to even appreciably decrease the temperature of the molten metal to prevent causing disadvantages, such as the unevenness or lack of it Quality of the objects produced from the molten metal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels der das in der elektromagnetischen Pumpe befindliche geschmolzene Metall auf weitgehend der gleichen Temperatur wie im Behälter gehalten werden kann, und zwar auch dann, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Metalls unterbrochen wird.The invention is therefore based on the object to eliminate these disadvantages and a device of To create the type mentioned at the outset, by means of which the molten material located in the electromagnetic pump Metal can be kept at largely the same temperature as in the container, and indeed when the supply of the molten metal is stopped.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen. The features of the device created to achieve this object emerge from the claims.

Die Aufgabe, insbesondere auch bei einer Unterbrechung der Schmelzmetallzufuhr die Temperatur des in der elektromagnetischen Pumpe enthaltenen geschmolzenen Metalls und des im Behälter enthaltenen geschmolzenen Metalls weitgehend auf dem gleichen Wert zu halten, wird erfindungsgemäß mittels Trennwänden gelöst, die an dem Schmelzmetalleinlaß der elektromagnetischen Pumpe vorgesehen sind, an dem die Pumpe mit dem Behälter verbunden ist. Diese Trennwände dienen dazu, das in der Pumpe befindliche geschmolzene Metall kontinuierlich gegenüber dem im Behälter enthaltenen Schmelzmetall auszutauschen.The task, especially in the event of an interruption of the molten metal supply, the temperature of the molten material contained in the electromagnetic pump Metal and the molten metal contained in the container are largely the same Keeping value is achieved according to the invention by means of partition walls, which are attached to the molten metal inlet of the electromagnetic pump are provided on which the pump is connected to the container. This Partitions serve to keep the molten metal in the pump continuously opposite to that in the Replace the molten metal contained in the container.

Es wird daher bei der Zufuhr von Metallschmelze zu einer Form mittels einer an einen Metallbehälter befestigten elektromagnetischen Pumpe die in der Pumpe befindliche Metallschmelze mittels der Trennwände, die sich in Längsrichtung in der Pumpe erstrecken, auf hoher Temperatur gehalten, und zwa.¹ selbst dann, wenn die Zufuhr des flüssigen Metalls für einen langen Zeitraum unterbrochen wird. Die Trennwände begrenzen bzw. bilden verschiedene Durchlässe. Während des Zeitraums, in dem die Zufuhr der Metallschmelze unterbrochen ist, ist die durch das magnetische Wanderfeld erzeugte Antriebskraft zu dem die Metallschmelze enthaltenden Behälter gerichtet und erzeugt eine Zirkulation der Metallschmelze durch einen mittigen Durchlaß sowie durch seitliche Durchlässe hindurch. f>s Auf Grund dieser Zirkulation wird die in der Pumpe enthaltene Metallschmelze weitgehend durch Metallschmelze vom Behälter ausgetauscht, wodurch ein Erstarren der in der Pumpe enthaltenen Metallschmelze verhindert werden kann, indem hierin eine hohe Temperatur aufrechterhalten wird.Therefore, when molten metal is supplied to a mold by means of an electromagnetic pump attached to a metal container, the molten metal in the pump is kept at a high temperature by means of the partition walls which extend longitudinally in the pump, and between. ¹ even if the supply of the liquid metal is stopped for a long period of time. The partition walls limit or form various passages. During the period in which the supply of the molten metal is interrupted, the driving force generated by the traveling magnetic field is directed to the container containing the molten metal and creates a circulation of the molten metal through a central passage and through side passages. Because of this circulation, the molten metal contained in the pump is largely exchanged for molten metal from the container, whereby solidification of the molten metal contained in the pump can be prevented by maintaining a high temperature therein.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeich nung näher erläutert Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing voltage This shows in

F i g. 1 im Schnitt die gesamte Vorrichtung gemäO der Erfindung,F i g. 1 in section the entire device according to FIG the invention,

F i g. 2 eine Ansicht eines wesentlichen Teils dei Vorrichtung zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips, F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie A-A' in F i g. 2,F i g. 2 shows a view of an essential part of the device to illustrate the functional principle, FIG. 3 shows a section along line AA ' in FIG. 2,

F i g. 4 im Schnitt eine zweite Ausführungsform.F i g. 4 shows a second embodiment in section.

F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie A-A' in F i g. 4.F i g. 5 shows a section along line AA ' in FIG. 4th

F i g. 6 im Schnitt eine dritte Ausführungsform,F i g. 6 in section a third embodiment,

F i g. 7 einen. Querschnitt gemäß Linie A-A' ir F i g. 6,F i g. 7 one. Cross section according to line AA ' ir F i g. 6,

F i g. 8 eine vierte Ausführungsform im Längsschniti undF i g. 8 shows a fourth embodiment in a longitudinal section and

F i g. 9 im Querschnitt gemäß Linie A-A' in F i g. 8.F i g. 9 in cross section along line AA ' in F i g. 8th.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein Behälter 1 vorgesehen, der aus feuerfestem Material gefertigt isi und geschmolzenes Metall 2 aufnimmt, das durch eir Schmelzverfahren verflüssigt worden ist. Am Behaltet 1 ist eine Heizvorrichtung 3 befestigt, um der Metallschmelze 2 kontinuierlich Wärme zuzuführen und dadurch einen Temperaturabfall der Metallschmelze 2 zi verhindern. Eine elektromagnetische Pumpe 4 weist au! eine feuerfeste Wand 46, die eine die Metallschmelze führende Leitung 4a begrenzt, einen Metallschmelze-Zufuhrauslaß 4c, der am oberen Ende der Metall schmelze-Leitung 4a befestigt ist, einen um die feuerfeste Wand 4b herum angeordneten Eisenkern 4d zui Aufnahme der Leitung 4a zwischen dem oberen unc dem unteren Teil des Kerns 4c/, eine Wechselstromspu Ie 4e, die in Nuten 4<f des Eisenkerns 4d angeordnet ist und Trennwände 4b¹, die entweder als unabhängige; selbständiges Teil oder einstückig mit der feuerfester Wand 4b verbunden sind.As can be seen from the drawing, a container 1 is provided which is made of refractory material and which holds molten metal 2 which has been liquefied by a melting process. A heating device 3 is attached to the container 1 in order to continuously supply heat to the molten metal 2 and thereby prevent a temperature drop in the molten metal 2 zi. An electromagnetic pump 4 has au! a refractory wall 46 delimiting a molten metal line 4a, a molten metal supply outlet 4c which is attached to the upper end of the molten metal line 4a, an iron core 4d arranged around the refractory wall 4b to accommodate the line 4a between the upper and lower part of the core 4c /, an alternating current coil Ie 4e, which is arranged in grooves 4 <f of the iron core 4d and partition walls 4b ¹ , which are either independent; independent part or integrally connected to the refractory wall 4b .

Die elektromagnetische Pumpe 4 ist derart mit derr Behälter 1 verbunden, daß die dem Auslaß 4c gegen überliegende äußere Stirnkante der Leitung 4a an derr im unteren Teil des Behälters 1 angeordneten Behälter auslaß Xa befestigt ist. Die Pumpe 4 ist schrägverlau fend nach oben gerichtet.The electromagnetic pump 4 is connected to the container 1 in such a way that the outer end edge of the line 4a opposite the outlet 4c is attached to the container outlet Xa arranged in the lower part of the container 1. The pump 4 is directed obliquely fend upwards.

Die Metallschmelze-Leitung 4a wird über ihre voll« Breite hinweg durch das wandernde Magnetfeld beein flußt. Die Trennwände 4b sind, wie aus F i g. 2 und ; ersichtlich, derart in der Metallschmelze-Leitung 4a an geordnet, daß sie die Leitung 4a in drei Durchlässe un terteilen. Hierbei ist ein mittiger Durchlaß P breiter ah zwei seitliche Durchlässe P, was seinen Grund darii hat, daß die Antriebskraft, die der Metallschmelze arr mittleren Teil eines Durchlasses erteilt wird, im breite ren Durchlaß größer ist als im schmaleren Durchlaß und zwar als Folge der variierenden InduktionsleistungThe molten metal line 4a is influenced over its full width by the moving magnetic field. The partition walls 4b are, as shown in FIG. 2 and; can be seen, in such a way arranged in the molten metal line 4a that they subdivide the line 4a into three passages un. Here, a central passage P is wider than two lateral passages P, which is due to the fact that the driving force given to the molten metal in the middle part of a passage is greater in the wider passage than in the narrower passage, as a result of the varying Induction power

Hinsichtlich der Anordnung der Trennwände 4b' ir bezug auf ihre Längsrichtung ist es von Vorteil, daß di< Trennwände 4b/ über die Stirnkante der Pumpe 4 hin weg in den Behälter 1 hineinragen, wie aus F i g. 2 er sichtlich, so daß gewährleistet ist, daß die in der elek tromagnetischen Pumpe 4 enthaltene Metallschmelz< L'if Grund des zum Behälter 1 hin gerichteten magneti sehen Wanderfeldes durch den mittigen Durchlaß I hindurch in den Behälter 1 eingeleitet wird. Um di< Herstellung der Vorrichtung zu vereinfachen, ist es je doch selbstverständlich auch möglich, die entsprechen de Kante der Trennwände 4b¹ gegenüber der Stirnkan te oder dem Einsatzteil der Pumpe 4 zurückzuverset zen, sofern gewährleistet ist, daß das in der Pumpe ' With regard to the arrangement of the partition walls 4b ' ir with respect to their longitudinal direction, it is advantageous that the partition walls 4b / protrude over the front edge of the pump 4 into the container 1, as shown in FIG. 2 it is visible, so that it is ensured that the molten metal contained in the elec tromagnetic pump 4 <L'if reason of the magneti directed towards the container 1 see traveling field through the central passage I is introduced into the container 1. In order to simplify the production of the device, it is of course also possible to reverse the corresponding edge of the partition walls 4b ¹ relative to the front edge or the insert part of the pump 4, provided that it is ensured that the inside of the pump '

enthaltene geschmolzene Metall durch den mittigen Durchlaß P hindurch in den Behälter 1 geführt werden kann. Andererseits erstrecken sich die Trennwände 4b' schräg nach oben in Richtung auf den Metallschmelze-Auslaß 4c, enden jedoch an einem Höhenniveau, das tiefer liegt als die mögliche Metallschmelze-Oberfläche in der Leitung 4a zum Zeitpunkt der Umschaltung der Antriebskraft, wenn die elektromagnetische Pumpe 4 oder das wandernde Magnetfeld die Metallschmelze in den Behälter 1 drücken. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Anordnung der Trennwände Ab' derart gehalten ist, daß sie vollständig in die Metallschmelze 2 eingetaucht sind, und zwar auch dann, wenn das wandernde Magnetfeld umgekehrt ist, während sich andererseits die unteren Enden der Trennwände 4b' in ihrer Länge derart weit erstrecken, daß die Metallschmelze mittels des zum Behälter 1 gerichteten magnetischen Wanderfeldes durch den mittigen Durchlaß Phindurch in den Behälter 1 eingeleitet wird.Molten metal contained therein can be fed into the container 1 through the central passage P. On the other hand, the partition walls 4b ' extend obliquely upward in the direction of the molten metal outlet 4c, but end at a level which is lower than the possible molten metal surface in the line 4a at the time of switching the driving force when the electromagnetic pump 4 or the moving magnetic field push the molten metal into the container 1. In other words, this means that the arrangement of the partition walls Ab 'is kept such that they are completely immersed in the molten metal 2, even when the traveling magnetic field is reversed, while on the other hand the lower ends of the partition walls 4b' in extend their length so far that the molten metal is introduced into the container 1 through the central passage Phindurch by means of the traveling magnetic field directed towards the container 1.

Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform die Metallschmelze 2 über den Metallschmelze-Auslaß 4c einer Form zugeführt werden soll, wird die Wechselstromspule 4e der elektromagnetischen Pumpe 4 erregt, so daß in Richtung des Pfeiles gemäß F i g. 1 ein magnetisches Wanderfeld erzeugt wird. Wenn die Me- ^5 tallschmelze-Zufuhr unterbrochen werden soll, wird mittels einer geeigneten Schalteinrichtung in der Wechselstromspule 4e ein zur Pfeilrichtung gemäß F i g. 1 entgegengesetzt verlaufendes magnetisches Wanderfeld erzeugt. Die sich hierdurch ergebenden Wirkungen seien im folgenden an Hand von F i g. 2 beschrieben. If, in the embodiment described, the molten metal 2 via the molten metal outlet 4c is to be supplied to a mold, the AC coil 4e of the electromagnetic pump 4 is energized, so that in the direction of the arrow according to FIG. 1 a traveling magnetic field is generated. When the me- ^ 5 Tallschmelze supply is to be interrupted by means of a suitable switching device in the AC coil 4e in the direction of the arrow in FIG. 1 opposing magnetic Moving field generated. The effects resulting from this are shown below with reference to FIG. 2 described.

Aus der Kurve a gemäß F i g. 2 ergibt sich die Querverteilung der in der elektromagnetischen Pumpe 4 herrschenden Antriebskraft an der Stelle, an der die Trennwände 4b' nicht vorhanden sind. Da die Antriebskraft im mittleren Teil größer ist als in den seitlichen Teilen, beginnt die Metallschmelze 2 im mittleren Teil sich in Richtung auf den Behälter t zu bewegen, und sie strömt dann in den durch die Trennwände 4b' begrenzten mittigen Durchlaß P. Diese in dem mittigen Durchlaß P herrschenden Strömung der Metallschmelze 2 ist von den Trennwänden 4b weggekrümmt und ergießt sich von der Innenkante oder dem untersten Teil der Trennwand 4b' aus intensiv in den Behälter 1. Zu diesem Zeitpunkt ist die durch das magnetische Wanderfeld erzeugte Antriebskraft in Längsrichtung zur elektromagnetischen Pumpe 4 entsprechend der Kurve b gemäß F i g. 2 verteilt, aus der sich ergibt, daß die Antriebskraft auf Grund des Längskanteneffekts an der Kante der elektromagnetischen Pumpe 4 abgeschwächt ist. Die Antriebskraft in der Metallschmelze-Leitung 4a ist noch weiter abgeschwächt, da der Wirbelstrom in der Metallschmelze 2 durch die Trennwände 4if in Zweigströme der Durchlässe P₁ P aufgeteilt wird, was eine Verringerung der wirksamen Antriebskraft zur Folge hat Die in die Durchlässe P, P eingeleitete Metallschmelze 2 steht jedoch noch unter dem Einfluß der Antriebskraft, die weitgehend zu einer Verhinderung der Metallschmelze-Erstarrung beiträgt. Die in den mittigen Durchlaß Peingeleitete Metallschmelze 2 ergießt sich in den Behälter I₁ und zwar auf Grund der im mittigen Durchlaß P wirkenden Antriebskraft des magnetischen Wanderfeldes. Zur Kompensation dieser Strömung kann eine Zirkulation der Metallschmelze 2 zwischen dem Behälter 1 und der elektromagnetischen Pumpe 4 angeregt werden, indem soweit wie möglich die der Metallschmelze in den seitlichen Durchlässen P aufgebrachte Antriebskraft in bezug auf die im mittigen Durchlaß P wirkende Antriebskraft verringert wird. Um die Antriebskraft, die in den zu der unter Druck stehenden Metallschmelze 2 des Behälters 1 hin gerichteten seitlichen Durchlässen P wirkt, relativ zu verringern, ist der mittige Durchlaß Pderart ausgebildet, daß er breiter ist als die seitlichen Durchlässe P, wie aus F i g. 2 ersichtlich. Es ist daher die Antriebskraft im mittigen Durchlaß P und in den seitlichen Durchlässen P sehr klein, weswegen die Strömung der Metallschmelze 2, die in Pfeilrichtung nach oben zum Metallschmelze-Auslaß 4c gerichtet ist, in den seitlichen Durchlässen P erzeugt wird, in denen die Antriebskraft derart schwach ist. Diese Strömung dient zur Kompensation der Metallschmelze 2, die durch den mittigen Durchlaß P strömt und sich in den Behälter 1 ergießt. Auf Grund dieser Wirkung des in seiner Richtung umgekehrten Magnetfeldes ist es möglich, nacheinander die in der elektromagnetischen Pumpe 4 enthaltene Metallschmelze 2 gegen im Behälter 1 befindliche Metallschmelze von hoher Temperatur auszutauschen, und zwar auch dann, wenn das durch die elektromagnetische Pumpe 4 erfolgende »Abstechen« der Metallschmelze unterbrochen wird.From curve a according to FIG. 2 shows the transverse distribution of the driving force prevailing in the electromagnetic pump 4 at the point at which the partition walls 4b 'are not present. Since the driving force in the central part is greater than in the lateral parts, the molten metal 2 in the central part begins to move in the direction of the container t , and it then flows into the central passage P delimited by the partition walls 4b ' Central passage P prevailing flow of molten metal 2 is curved away from the partition walls 4b and pours intensely from the inner edge or the lowest part of the partition 4b ' into the container 1. At this point in time, the driving force generated by the traveling magnetic field is longitudinal to the electromagnetic Pump 4 according to curve b according to FIG. 2 distributed, from which it can be seen that the driving force is weakened due to the longitudinal edge effect at the edge of the electromagnetic pump 4. The driving force in the molten metal line 4a is further weakened, since the eddy current in the molten metal 2 is divided into branch flows of the passages P ₁ P by the partition walls 4if, which results in a reduction in the effective driving force into the passages P, P Introduced molten metal 2 is, however, still under the influence of the driving force, which largely contributes to preventing the molten metal from solidifying. The molten metal 2 conducted into the central passage Peing pours into the container I ₁ due to the driving force of the traveling magnetic field acting in the central passage P. To compensate for this flow, a circulation of the molten metal 2 between the container 1 and the electromagnetic pump 4 can be stimulated by reducing as much as possible the driving force applied to the molten metal in the lateral passages P in relation to the driving force acting in the central passage P. In order to relatively reduce the driving force acting in the side passages P directed toward the pressurized molten metal 2 of the container 1, the central passage P is designed to be wider than the side passages P, as shown in FIG . 2 can be seen. Therefore, the driving force in the central passage P and in the side passages P is very small, and therefore the flow of the molten metal 2, which is directed upward in the direction of the arrow to the molten metal outlet 4c, is generated in the side passages P , in which the driving force is so weak. This flow serves to compensate for the molten metal 2 which flows through the central passage P and pours into the container 1. Due to this effect of the reversed magnetic field in its direction, it is possible one after the other to replace the molten metal 2 contained in the electromagnetic pump 4 with a high-temperature molten metal contained in the container 1, even when the "tapping" carried out by the electromagnetic pump 4 «The molten metal is interrupted.

Die aus F i g. 4 und 5 ersichtliche abgewandelte Ausführungsform stellt eine weiterhin verbesserte Konstruktion dar, um die den seitlichen Durchlässen aufgebrachte Antriebskraft zu verringern. Es sind nämlich die feuerfesten Wände 4b, welche die seitlichen Durchlässe P begrenzen, durch eine magnetische Schutzplatte, wie beispielsweise durch eine Kupferplatte 4/i abgedeckt. Auf Grund der Anordnung dieser Kupferplatte 4/ ist die Antriebskraft, die durch das magnetische Wanderfeld erzeugt und der Metallschmelze in den seitlichen Durchlässen P erteilt wird, bemerkenswert abgeschwächt, während die zum Behälter Ii hin gerichtete und im mittigen Durchlaß P wirkende Antriebskraft gegenüber der in den seitlichen Durchlässen P wirkenden Antriebskraft relativ verstärkt ist. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform beeinflußt daher bei dieser Ausführungsform gemäß F i g. 4 und 5 die Größe oder Breite sowohl des mittigen Durchlasses PaIs auch der seitlichen Durchlässe P nicht die Zirkulation der Metallschmelze.The from Fig. A modified embodiment shown in Figures 4 and 5 is a further improved construction to reduce the driving force applied to the side passages. This is because the refractory walls 4b, which delimit the lateral passages P, are covered by a magnetic protective plate, such as, for example, by a copper plate 4 / i. Due to the arrangement of this copper plate 4 /, the driving force generated by the traveling magnetic field and given to the molten metal in the lateral passages P is remarkably weakened, while the driving force directed towards the container Ii and acting in the central passage P is compared to that in the lateral passages P acting driving force is relatively increased. In contrast to the embodiment described above, therefore, in this embodiment according to FIG. 4 and 5 the size or width of both the central passage PaI and the side passages P, not the circulation of the molten metal.

Bei der aus F i g. 6 und 7 ersichtlichen weiteren Ausführungsform ist die Metallschmelze-Leitung 4a an derjenigen Stelle verbreitert ausgebildet, die der Längserstreckung ocr Trennwände 4b' entspricht. Auf Grund dieser Ausbildung ragen die beiden Seiten des vergrößerten Teils der Leitung 4a seitlich über den zur Erzeugung des magnetischen Wanderfeldes dienenden Eisenkern 4d hinweg, wodurch die durch das magnetische Wanderfeld erzeugte und in den seitlichen Durchlässen P wirkende Antriebskraft weitgehend zu Null gemacht wird. Es beeinflußt daher auch bei dieser Ausführungsform das Verhältnis der Breite der seitlichen Durchlässe P zur Breite des mittigen Durchlasses P nicht die Wirkung der Metallschmelze-Zirkulation. In the case of FIG. 6 and 7, the further embodiment shown, the molten metal line 4a is designed to be widened at that point which corresponds to the longitudinal extension of the partition walls 4b '. Due to this design, the two sides of the enlarged part of the line 4a protrude laterally over the iron core 4d used to generate the traveling magnetic field, whereby the driving force generated by the traveling magnetic field and acting in the lateral passages P is largely reduced to zero. Therefore, in this embodiment as well, the ratio of the width of the side passages P to the width of the central passage P does not affect the effect of the molten metal circulation.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen weist die Meiallschmelze-Leitung einen rechteckigen bzw. rechtwinkligen Querschnitt auf, wobei die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Wanderfeldes wenigstens an einer Seite der Leitung angeordnet ist Es ist jedoch selbstverständlich möglich, die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Wanderfeldes gleichmäßig um die Metallschmelze-Leitung herum anzuordnen, indem beispielsweise eine zylindrische Pumpe verwendet wird.In the embodiments described so far, the molten metal conduit has a rectangular shape or right-angled cross-section, the device for generating the traveling magnetic field is arranged at least on one side of the line. However, it is of course possible to use the device for generating the traveling magnetic field evenly around the molten metal pipe by using, for example, a cylindrical pump.

Bei der aus F ι g. 8 und 9 ersichtlichen Ausführungsform gelangt solch eine zylindrische elektromagnetische Pumpe zur Anwendung, die eine querschniulich zylindrische Trennwand Ab' aufweisen kann und nut einem Metallschmelze-Durchlaß Q versehen ist, der sich zwischen der zylindrischen Außenflache der Trennwand Ab' und der zylindrischen Innenfläche der feuerfesten Wand 4b erstreckt. .Stützrippe:! Ag dienen zur Festlegung der Trennwand Ab' an der leuerfesten Wand Ab. so daß dadurch insgesamt eine einstückige bzw. fest miteinander verbundene Ausbildung geschaffen wird.In the case of FIG. 8 and 9, such a cylindrical electromagnetic pump is used, which can have a transversely cylindrical partition Ab ' and is provided with a molten metal passage Q which is located between the cylindrical outer surface of the partition Ab' and the cylindrical inner surface of the refractory wall 4b extends. .Support rib :! Ag are used to fix the partition Ab ' to the fire-resistant wall Ab. So that overall a one-piece or firmly connected design is created.

Auch die Ausführungsform gemäß F i g. 8 .ind 9 dient zur Kr/.eugung einer Zirkulation der Metalischmelze, die durch den erwähnten Durchlaß Q sowie durch einen mittigen Durchlaß Q strömt, der durch die Trennwand Ab' begrenzt bzw. gebildet ist. Auf Grund dieser Zirkulation wird die in der elektromagnetischen Pumpe enthaltene Metallschmelze durch im Behälter I befindliche Metallschmelze ausgetauscht, und die Antriebskraft im mittigen Durchlaß Q ist bei weitem größer als im Durchlaß Q, da der Durchlaß ζ) dem starken Magnetismus ausgesetzt ist, der durch den genau benachbart angeordneten Wandermagnetfeldgeneratoi erzeugt wird, wenn das in der Pumpe 4 erzeugte magnetische Wanderfeld in Richtung auf den Behälter 1 gerichtet ist.The embodiment according to FIG. 8 .ind 9 serves to deflect a circulation of the molten metal which flows through the aforementioned passage Q and through a central passage Q which is delimited or formed by the partition Ab '. As a result of this circulation, the molten metal contained in the electromagnetic pump is exchanged for the molten metal in the container I, and the driving force in the central passage Q is far greater than in the passage Q, since the passage ζ) is exposed to the strong magnetism generated by the traveling magnetic field generators arranged exactly adjacent is generated when the traveling magnetic field generated in the pump 4 is directed in the direction of the container 1.

Als Folge davon wird das geschmolzene Metall durch den Durchlaß Q hindurch in den Behälter I eingeleitet, und es wird, um die ausgetragene Metallschmelze zu kompensieren, im Behälter 1 enthaltenes geschmolzenes Metall von hoher Temperatur durch den mittigen Durchlaß Q in die elektromagnetische Pumpe 4 eingeleitet, wodurch die in der elektromagnetischen Pumpe 4 enthaltene Metallschmelze kontinuierlich durch Metallschmelze vom Behälter 1 ausgetauscht wird. Ein feuerfestes Teil Ah, das durch Stiitzlippen 4/ festgelegt ist. dient zur Führung der Metallschmelze in den Behälter 1.As a result, the molten metal is introduced into the container I through the passage Q , and in order to compensate for the discharged molten metal, molten metal of high temperature contained in the container 1 is introduced into the electromagnetic pump 4 through the central passage Q, whereby the molten metal contained in the electromagnetic pump 4 is continuously exchanged with molten metal from the container 1. A refractory part Ah, which is defined by support lips 4 /. serves to guide the molten metal into container 1.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelte es sich durchweg um eine Vorrichtung zur Zufuhr von geschmolzenem Metall zu einer Form über den Metallschmelze-Ausljß einer elektromagnetischen Pumpe, wobei sich .lie elektromagnetische Pumpe vom Boden einer Seitenwand eines Behälters schräg nach oben erstreckt. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch ^ in leder beliebigen anderen Vorrichtung verwirklichen, mittels welcher das Austragen von Metallschmelze aus einem Behälter über eine zur Frzeiigung eines magnetischen Wanderfeldes vorgesehene elektromagnetische Pumpe gesteuert wird.In the embodiments described, it was a matter of a device for the supply of molten metal to a mold via the molten metal outlet an electromagnetic pump, where .lie electromagnetic pump off the ground a side wall of a container extends obliquely upward. Of course, the invention can also be implemented in any other device, by means of which the discharge of molten metal from a container via a for the production of a magnetic Traveling field provided electromagnetic pump is controlled.

ίο Mittels der beschriebenen Vorrichtung laßt sich der Nachteil der bekannten elektromagnetischen Pumpen beseitigen, bei denen sich ein Temperaturabfall der jeweils in der Pumpe enthaltenen Metallschmelze ergibt. Ls wird daher dieses Problem durch die beschriebeneίο Using the device described, the Eliminate the disadvantage of the known electromagnetic pumps, in which there is a temperature drop in each case Molten metal contained in the pump results. Ls therefore eliminates this problem through the described

ι«; Vorrichtung gelöst, indem die in der elektromagnetischen Pumpe befindliche Metallschmelze, die zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Metallschmelze-Zufuhr nicht auf andere Weise ausgetragen werden kann, durch Metallschmelze aus dem Behälter ausgetauscht wird. Durch die Erfindung sind auch die Schwierigkeiten beseitigt, die sich bisher durch die bemerkenswerte Verringerung der Antriebskraft — hervorgerufen durch den Längskanteneffekt am untersten Teil oder Verbindungsteil der Pumpe — ergaben.ι «; Device solved by the in the electromagnetic Molten metal in the pump at the time of the interruption of the molten metal supply cannot be discharged in any other way, replaced by molten metal from the container will. The invention also eliminates the difficulties that were previously caused by the notable Reduction of the driving force - caused by the longitudinal edge effect on the lowest part or Connection part of the pump - revealed.

Ii Wie erläutert, ist die beschriebene Vorrichtung mit Trennwänden versehen, die zwei oder drei Durchlässe bilden und hinsichtlich der Wirkung des magnetischen Wanderfeldes einen vergrößerten Spalt herbeiführen. Die Metallschmelze in der elektromagnetischen Pumpe wird durch den dem starken Magnetfeld unterworfenen Durchlaß in den Behälter geführt, während die Metallschmelze im Behälter durch den dem schwachen Magnetfeld unterworfenen Durchlaß hindurch in die elektromagnetische Pumpe eingeleitet wird. Auf Grund diescr Ausbildung kann die aus dem Behälter auf Grund des magnetischen Wanderfeldes ausgetragene Metallschmelze stets auf der gleichen Temperatur wie die im Behälter enthaltene Metallschmelze gehalten werden und es ist beim Gießen von Metallschmelze in eine Form od. dgl. grundsätzlich die Gefahr beseitigt, daß beim tertigen Guüerzeugnis eine ungleichmäßige Struktur erzeugt wird.As explained, the device described is with Provided partitions that form two or three passages and with regard to the action of the magnetic Moving field cause an enlarged gap. The molten metal in the electromagnetic pump is fed through the passage subjected to the strong magnetic field into the container while the molten metal in the container through the passage subjected to the weak magnetic field into the electromagnetic Pump is initiated. Due to this training, the out of the container due to The molten metal discharged from the traveling magnetic field is always at the same temperature as that in the Container contained molten metal are held and it is when pouring molten metal into a Form or the like basically eliminates the risk of an uneven product in the tertiary product Structure is generated.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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Claims

Claims: 24 890

1. Device for preventing the solidification of molten metal in an electromagnetic pump provided for supplying molten metal, the electromagnetic pump generating a traveling magnetic field and receiving the molten metal as a secondary circuit in order to discharge the molten metal from a container, characterized by partitions ( 46 "), which limit or form passages (P, P. Q, Q) in order to continuously exchange the molten metal contained in the electromagnetic pump (4) for molten metal (2) from the container (1) when the traveling magnetic field to the container (1) is directed towards.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that two partition walls (46 ') are provided, which together divide the molten metal line (Aa) of the pump (4) into three passages consisting of a central passage (P) and two lateral passages (P) adjacent to this exist that the partition walls are arranged in such a way that they move towards the container when the traveling magnetic field acts in the direction of the container (1)

(1) extend in at least a length sufficient for introducing the molten metal into the container (1), wherein they also extend upwards towards the molten metal outlet (4c) over such a length that they are completely immersed in the molten metal that the traveling magnetic field extends over the entire length and width and that the central passage (P) of the line (4a) is wider than the lateral passages (P) (FIG. 2).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the lateral passages (P) delimiting parts of the refractory wall (Ab) of the pump (4) are at least partially covered by magnetic protective parts (4.Q (F i g. 4 ).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that two partition walls (Af) are provided which together subdivide the molten metal line (4a) into three passages consisting of a central passage (P) and two side passages (P) adjacent thereto ) exist that the partitions (Atf) are arranged in such a way that they are directed towards the container (1) when the traveling magnetic field is directed. in the direction of the container (1) extend at least over a length sufficient to lean the molten metal into the container (1) and that they extend upward in the direction of the molten metal outlet (4c) over a length such that they extend completely into the molten metal are immersed so that the molten metal line (4c) is widened at the level of the partition walls (abt) in order to reduce the strength of the traveling magnetic field in the lateral passages (P) compared to that of the traveling field in the central passage (P) ζυ decrease (Fig. 6).

5. The device according to claim 1, ca thereby gekennteichnet that the partition of the slektromajmetilchen pump (4) has the shape of a cylindrical tube (Atf) that the traveling magnetic field ⁶ ^ luf the entire inner surface of the cylindrical Röh-I « (Af) and on the entire length from the container (t) kis to the molten metal supply outlet (4c) acts and that the cylindrical dividing wall (Ab ¹ ) is arranged in such a way that, when the magnetic wandering cell is directed towards the container (1) acts over at least one to stir the molten metal in the container (1) from reaching length away in the direction of the Behäl ter (1) and that it extends in the direction of the molten metal outlet (4c) over such a length « that it is completely immersed in the traveling magnetic field.