DE2528568C2 - Forehearth with weir, especially for a basalt furnace - Google Patents

Forehearth with weir, especially for a basalt furnace

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DE2528568C2 DE19752528568 DE2528568A DE2528568C2 DE 2528568 C2 DE2528568 C2 DE 2528568C2 DE 19752528568 DE19752528568 DE 19752528568 DE 2528568 A DE2528568 A DE 2528568A DE 2528568 C2 DE2528568 C2 DE 2528568C2
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Schmelzbasaltwerk Kalenborn - Dr-Ing Mauritz Kg 5461 Vettelschoss De
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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
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Description

Die Erfindung betrifft einen Vorherd mit Wehr, der insbesondere für einen Basaltschmelzofen bestimmt ist.The invention relates to a forehearth with weir, which is intended in particular for a basalt melting furnace.

Die Erfindung wird folgend anhand des Schmelzens von Basalt beschrieben, ist aber hierauf nicht beschränkt. The invention is described below with reference to the smelting of basalt, but is not restricted to this.

Beim Schmelzen von Basalt führt die für die unterschiedlichen Formstücke unterschiedliche Gießmasse zur Notwendigkeit einer Gießregulierung.When basalt is melted, the casting compounds used are different for the different fittings the need for pouring regulation.

Geschaffen werden soll ein Vorherd, der bei konstantem Zufluß einen veränderlichen Abfluß gestattet. Auch soll verhindert werden, daß die Oberfläche der Schmelze, die manchmal zur Blasenbildung neigt, mit in den Guß gelangt.A forehearth is to be created which allows a variable discharge with a constant inflow. It should also be prevented that the surface of the melt, which sometimes tends to form bubbles, with in got the casting.

Allerdings nicht für Schmelzbasalt sind kippbare Vorherde bekanntgeworden, bei denen ein in die Schmelze tauchender Damm infolge Siphonwirkung die Schlacke und die auf der Oberfläche gebildete Haut zurückhält.However, tiltable forehearths are not known for fused cast basalt, in which one enters the Melt submerged dam due to siphon effect, the slag and the skin formed on the surface holding back.

Solche Vorherde sind bei Schmelzbasalt bisher nicht angewendet worden. Ob sie funktionsfähig wären, ist fraglich.Such forehearths have so far not been used with fused basalt. Whether they would be functional is questionable.

Es soll nun eine Siphonwirkung hervorgerufen werden, ohne daß mit solchen auf anderen Gießfachgebieten bekannten, sehr schlecht zu reinigenden Dämmen gearbeitet werden müßte.A siphon effect is now to be created without causing such in other casting areas known dams that are very difficult to clean would have to be worked on.

Überraschend einfach werden sämtliche der oben genannten Probleme allein durch die Maßnahme gelöst, daß im Vorherdausfluß ein freitreibender Schwimmer vorgesehen ist.All of the above-mentioned problems are surprisingly easily solved by the measure, that a free-floating float is provided in the forehearth discharge.

Vorzugsweise ist der Schwimmer hohl ausgebildet
Bei der Verwendung in schmelzflüssigem Basalt, besteht der Schwimmer aus Hartschaniotte.The float is preferably designed to be hollow
When used in molten basalt, the float is made of hard bulkhead.

Das Material des Schwimmers wird allgemein unter Berücksichtigung seiner Form gewählt im Hinb'ick auf die Dichte der jeweiligen Schmelze, und zwar so, daß ίο der Schwimmer bevorzugt mit V8 seiner Höhe eintaucht. Zweckmäßig ist der Schwimmer kastenartig mit geringer Tiefe ausgebildet und weist vorherdabströmseitig eine senkrechte Aufströmöffnung auf, derart, daß er in der Draufsicht Brückenbogenform besitzt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildungsform der Erfindung wird der Schwimmer seitlich in Backen des im Bereich des Ausflußbereiches eingeschnittenen Wehrs gehalten.The material of the float is generally chosen taking its shape into account with a view to the density of the respective melt, namely in such a way that the float is preferably immersed at V 8 of its height. The float is expediently designed in the form of a box with a shallow depth and has a vertical upflow opening on the anterior downstream side, such that it has the shape of a bridge arch when viewed from above.
According to an advantageous further development of the invention, the float is held laterally in the jaws of the weir cut in the area of the outflow area.

Günstig ist es, wenn der Vorherd in seiner Neigung durch Schneidenlagerung verstellbar ausgebildet ist.It is favorable if the forehearth is designed to be adjustable in its inclination by means of cutting edge bearings.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Schwimmerdurchflußöffnung größer als die Durchflußöffnung im 'Wehr ist. Als Anhaltswert kann ein Verhältnis der ~ !mittleren Durchflußbreite am Schwimmer zur Durchflußbreite im Wehr von etwa 7 :5 gewählt werden.It is particularly useful if the float flow opening is larger than the flow opening in the 'Weir is. A ratio of the ~ ! average flow width at the float to the flow width in the weir of about 7: 5.

Der Vorherd wird in Stahl mit feuerfester Auskleidung hergestellt.The forehearth is made of steel with a refractory lining.

,., Die Grundform des Vorherdes kann ähnlich der einer !Gießpfanne sein. ,. , The basic shape of the forehearth can be similar to that of a! Pouring ladle.

Hinsichtlich der Kapazität ist der erfindungsgemäße Vorherd in der Lage, bis 1,5% der Schmelzleistung des Ofens pro Tag aufzunehmen. Die Schneidenlagerung für (den Vorherd erfolgt kurz unterhalb des Schwimmers.In terms of capacity, the forehearth according to the invention is capable of up to 1.5% of the melting capacity of the Oven per day. The cutting edge storage for (the forehearth takes place just below the float.

Zum Entleeren des Vorherdes ist seitlich eine zusätzliche in Höhe des Vorherdbodens liegende * öffnung vorgesehen.To empty the forehearth there is an additional * opening provided.

Einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung ist darin zu sehen, daß nur Material aus einer bestimmten Schichthöhe abfließen kann. Ferner ist wesentlich, daß sofort bei Beendigung des Gießens der Schwimmer entnommen werden kann und dieser somit kein Element bildet, an dem sich das erstarrende Gießgut ansetzen kann. Der Schwimmer kann auch im Betrieb ausgewechselt werden.One of the main advantages of the invention is to be seen in the fact that only a certain material Layer height can flow off. It is also essential that the float immediately upon completion of the pouring can be removed and this thus does not form an element on which the solidifying cast material attach can. The float can also be changed during operation.

Im Betrieb fließt das Gießgut wie durch einen Siphon, strömt unter dem Schwimmer her und durch die Durchflußrinne nach vorne aus.During operation, the cast material flows like a siphon, flows under the float and through the Flow channel towards the front.

Durch die Wahl des Verhältnisses der Größe des Schwimmers zur Durchlauföffnung wird jegliche Sogwirkung am Schwimmer vermieden. Es kann somit keine Haut mit in den Guß gelangen.By choosing the ratio of the size of the float to the passage opening, any suction effect is created avoided on the swimmer. No skin can get into the casting.

Seitlich und nach vorne wird der Schv/immer durch Backen in der feuerfesten Auskleidung des Wehrs gehalten, nach hinten ist der Schwimmer durch die nachströmende Schmelze gehalten.The Schv / is always to the side and to the front by baking in the refractory lining of the weir held, the float is held to the rear by the flowing melt.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden, in denenExemplary embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the drawings are explained in which

F i g. 1 ein Schnitt durch den Vorherd zeigt;
F i g. 2 ist eine geschnittene Draufsicht entsprechend Fig. 1;F i g. Figure 1 shows a section through the forehearth;
F i g. Fig. 2 is a sectional plan view corresponding to Fig. 1;

Fig.3 ze'gt ein Ausführungsdetail im Schnitt längs der Achse 3-3 in F i g. 4; und3 shows an embodiment detail in a longitudinal section the axis 3-3 in F i g. 4; and

Fig.4 ist ein Ausführungsdetail nach Fig.3 in der Draufsicht.Fig.4 is an embodiment detail according to Fig.3 in the Top view.

Über einen Einlauftrichter 14 oder dergleichen gelangt aus dem Schmelzofen das geschmolzene Gut in den allgemein mit 10 bezeichneten Vorherd. DerThe melted material enters from the melting furnace via an inlet funnel 14 or the like the forehearth generally designated 10. Of the

Vorherd hat die Gestall eiwa einer länglichen flachen Gießpfanne und trügt innen eine feuerfeste Auskleidung 28. Zu in der Metallurgie bekannten Zwecken ist die Innendecke des Vorherdes gewölbeartig ausgebildet. Im Bereich des Vorherdausflusses ist ein Wehr 24 mit Durchflußöffnung 18 vorgesehen. Anströmseitig ist im Bereich der Langsachse der Vorherd eingeschnitten und weist zwei seitliche Backen 16 auf.The forehearth has an elongated flat shape Ladle and bears a refractory lining inside 28. For purposes known in metallurgy is the Inner ceiling of the forehearth shaped like a vault. A weir 24 is provided in the area of the forehearth discharge Flow opening 18 is provided. On the upstream side, the forehearth is cut and in the area of the longitudinal axis has two lateral jaws 16.

Stirnseitig im Vorherd ist ein Nachwärmbrenner 12 vorgesehen. Nach der Darstellung befindet sich Schmelze im Vorherd. Der Vorherdausfluß ist in /öllig neuartiger Weise durch einen freitreibenden Schwimmer 26 abgeschlossen, der durch den Druck der fließenden Schmelze gegen den Auslaß gedruckt und seitlich durch die Backen 16 des Vorherdes 24 gehalten ist. Das im Vorherd befindliche Gut strömt unter dem Schwimmer 26 her, strömt im Schwimmerdurchfluß 30 nach oben und anschließend durch die Durchlaßöffnung 18 im Wehr und durchströmt anschließend die vordere Kammer 22. um schließlich über eine nicht dargestellte Gießrinne, beispielsweise in eine Schleudergießform, .-' vergossen zu werden.A reheating burner 12 is provided on the front side in the forehearth. After the illustration is located Melt in the forehearth. The forehearth discharge is in / oily completed in a novel way by a free-floating float 26, which by the pressure of the flowing melt pressed against the outlet and held laterally by the jaws 16 of the forehearth 24 is. The material located in the forehearth flows under the float 26, flows in the float passage 30 upwards and then through the passage opening 18 in the weir and then flows through the front one Chamber 22 to finally use a pouring channel, not shown, for example in a centrifugal casting mold, .- 'to be shed.

_, Auch die vcrdcre Kammer ist bei 20 abgedeckt.
' _" Eine besondere Ausführungsform des Schwimmers ist_, Also the vcrdcre chamber is covered at 20.
' _ "Is a special embodiment of the float

"in den Fig.3 und 4 dargestellt, wonach dieser kastenartig mit geringer Tiefe ausgebildet ist und weist vorherdabströmseitig eine senkrechte Aufströmöffnung auf, derart, daß er in der Draufsicht Brückenbogenform besitzt. Er stützt sich gegen den Vorherdausschnitt mit"shown in Figures 3 and 4, after which this is box-like with a shallow depth and has a vertical upflow opening on the anterior downstream side in such a way that it has a bridge arch shape in plan view. He supports himself against the forehearth section

• seinen Schenkein 32 ab.• from his donation 32.

Ein typisches Verhältnis seiner Abmessungen Länge : Breite : Tiefe ist 10 :6 :2,6. Nach dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel können die absoluten Abmessungen lauten 300 mm : 180 mm : 80 mm. DieA typical ratio of its dimensions length: width: depth is 10: 6: 2.6. According to the one shown here Embodiment, the absolute dimensions can be 300 mm: 180 mm: 80 mm. the

ί Wandstärke beträgt hierbei 1,5 cm. Von den Schenkeln 32 aus ist die Durchflußöffnung des Schwimmers kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei die breite Basis des Kegelstumpfes gegen das Wehr 24 zeigt. Bei einer Durchflußbreite von 6 cm im Wehr beträgt die breite Aufströmöffnung des Schwimmers in der Draufsicht 12 cm und an der Schmalseite des Kegelstumpfes 8 cm bei einer Tiefe der Aufströmöffnung längs der Achse in F i g. 4 von ebenfalls 8 cm und einer Wanddicke von etwa 1,5 cm. Der Schwimmer ist oben offen. Er besteht aus Hartschamotte, wenn die Schmelze aus Basalt besteht.ί The wall thickness is 1.5 cm. From the thighs 32 from the flow opening of the float is frustoconical, with the broad base of the truncated cone against the weir 24 shows. With a flow width of 6 cm in the weir, the width is Upstream opening of the float 12 cm in plan view and 8 cm on the narrow side of the truncated cone at a depth of the upflow opening along the axis in FIG. 4 of 8 cm and a wall thickness of about 1.5 cm. The float is open at the top. It consists of hard chamotte if the melt is basalt consists.

Es ist, wenn ein Material aus einer Schichthöhe abströmen soll, möglich, einen Schwimmer mit anderer Form und/oder Dichte vorzusehen, so lange nur der oben genannte Sog gering genug bleibt. Beim hier % gewählten Beispiel beträgt die Eintauchtiefe VB der Schwimmerhöhe, was sich als besonders günstig herausgestellt hat.If a material is to flow off from a layer height, it is possible to provide a float with a different shape and / or density, as long as the above-mentioned suction remains low enough. During% this chosen example, the depth of immersion V B, the float height, which has proven to be particularly favorable.

Mit überraschend einfachen Mitieln konnte also eine Gießregulierung erreicht werden. Der ./Abfluß ist ohneWith surprisingly simple tools, it was thus possible to achieve pouring regulation. The ./ drain is without

lu weiteres durch Neigung des Vorherdes veränderbar. Die Qualität des ausströmenden Materials bleibt immer gleich, da es immer aus der gleichen Schichttiefe abströmt, ein Vorteil, der sich bei festen Dämmen, etwa für das Vergießen von Gußeisen, nicht erreichen läßt.lu further changeable by inclination of the forehearth. The quality of the material flowing out always remains the same as it is always from the same layer depth flows off, an advantage that cannot be achieved with solid dams, for example for pouring cast iron.

ι? Die Vorherdausbildung konnte aufgrund der erfindungsgemäßen Schwimmerkonstruktion beachtlich verbilligt und vereinfacht werden.ι? The forehearth training could due to the invention Float construction can be considerably cheaper and simplified.

Der vorgeschlagene Schwimmer hai also in der Draufsicht U-förmige Ausbildung, wobei die Ausnehmung des U zwischen den Schenkeln konisch und abgerundet ist, und ist im übrigen nach oben hin offen. Auch im Mittelschnitt quer zu seiner Längsachse hat die Brücke bzw. der Querschenkel des U ebenfalls U-förmigen Querschnitt, wobei ebenfalls die Schenkel des U konisch sind, d, h. der freie Raum zwischen den Schenkeln die Gestalt eines auf dem Kopf stehenden Trapezes, mit Abrundungen, aufweist. In der Draufsicht haben die beiden Schenkel 32 des U ein« relativ breite Auflagefläche zur Abstützung gegen das "Wehr 24.The proposed swimmer has a U-shaped design in plan view, with the recess of the U between the legs is conical and rounded, and is otherwise open at the top. The bridge or the transverse leg of the U also has a cross-section across its longitudinal axis U-shaped cross-section, the legs of the U also being conical, d, h. the free space between the Legs have the shape of an upside-down trapezoid with rounded corners. In the top view the two legs 32 of the U have a relatively wide contact surface to support against the weir 24.

Nicht bezeichnet ist eine seitliche ».Ausschmelzöffnung« im Vorherd. Durch diese kann d<r Schwimmer beobachtet und auch ausgewechselt werden. Hierbei wird die öffnung mit Feuerfestmateria] soweit zugemauert, daß der Schmelzfluß seitlich nicht austreten kann. Die Ausmauerung erfolgt mit einer Masse, die ein relativ leichtes Lösen zum Zwecke des .Ausschmelzens und seitlichen Entleerens des Vorherdes gestattet.A lateral "melt-out opening" is not designated in the forehearth. Through this the swimmer can be observed and also changed. Here the opening is bricked up with refractory material] so far, that the melt flow cannot escape laterally. The brick lining is made with a mass that is a Relatively easy loosening for the purpose of melting out and emptying the forehearth from the side is permitted.

Das Verhältnis von Durchlaßöffnung am Schwimmerstein zur Durchlaßöffnung im Wehr \axm mit 2:1 angegeben werden. Der Vorherd besteht außen aus einer Stahlblechwanne mit einem Isolierfutter, woran sich ein Futter aus Feuerfestmaterial, vorzugsweise schmelzflüssigen oder gesinterten Korundsteinen, anschließt. Das Wehr selbst besteht aus schmelzflüssig gegossenen Korundsteinen.The ratio of the passage opening on the float stone to the passage opening in the weir can be given as 2: 1. The forehearth consists on the outside of a sheet steel tub with an insulating lining, which is followed by a lining made of refractory material, preferably molten or sintered corundum bricks. The weir itself consists of molten corundum stones.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorherd mit Wehr, insbesondere für einen Basaltschmelzofen, gekennzeichnet durch einen im Vor herdausfluß freitreibenden Schwimmer (26).1. Forehearth with weir, in particular for a basalt melting furnace, characterized by a float (26) floating in front of herdausfluß. 2. Vorherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (26) wannenartig nach oben hohl ausgebildet ist,2. Forehearth according to claim 1, characterized in that the float (26) after trough-like is hollow at the top, 3. Vorherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (26) tür eine Basaltschmelze aus Hartschamotte besteht.3. Forehearth according to one of the preceding claims, characterized in that the Float (26) for a basalt melt consists of hard chamotte. 4. Vorherd nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wannenartig oben offene Schwimmer von geringer Tiefe ist und vorherdabströmseitig eine senkrechte Aufströmöffnung (30) aufweist, derart, daß er in der Draufsicht Brückenbogenform aufweist.4. Forehearth according to claim 2, characterized in that the trough-like float open at the top is of shallow depth and has a vertical upflow opening (30) on the upstream downstream side, such that it has a bridge arch shape in plan view. 5. Vorherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (26) seitlich in Backen (16) des im Ausflußbereich eingeschnittenen Wehrs (24) gehalten ist.5. Forehearth according to one of the preceding claims, characterized in that the The float (26) is held laterally in the jaws (16) of the weir (24) cut in the outflow area is. 6. Vorherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorherd in seiner Neigung durch Schneidenlagerung verstellbar ausgebildet ist.6. forehearth according to one of the preceding claims, characterized in that the forehearth is designed to be adjustable in its inclination by cutting edge mounting. 7. Vorherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerdurchfluß größer als die Durchflußöffnung im Wehr ist.7. Forehearth according to one of the preceding claims, characterized in that the Float flow is greater than the flow opening in the weir. 8. Vorherd nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge: Breite : Tiefe sich wie 10 :6 :2,6 verhält.8. forehearth according to claim 7, characterized in that the ratio of length: width : Depth behaves like 10: 6: 2.6. 9. Vorherd nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbreite von Stein zu Wehr sich wie 7 :5 verhält.9. Forehearth according to claim ?, characterized in that the flow width from stone to weir behaves like 7: 5.
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