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Transportbehälter für schmelzflüssiges Metall
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Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter für schmelzflüssiges
Metall, insbesondere Aluminium und dessen Legierungen, mit einem nach außen durch
mindestens einen Deckel gasdicht abschließbaren, das schmelzflüssige Metall aufnehmenden
Behälterinneren, das durch einen äußeren Metallmantel und eine auf der ;Innenseite
des Metallmantels erstreckte, wärmeisolierende keramische Innenauskleidung umschlossen
und über eine oberhalb des maximalen Füllstandes in der Wandung des Transportbehälters
vorgesehene, während des Transportes mit einem Gießdeckel gasdicht verschließbare
Gießöffnung entleerbar ist.
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Transportbehälter dieser Gattung werden zur Überführung von schmelzflüssigem
Metall aus dem Schmelzwerk zur Gießerei eingesetzt. Hierzu werden die Transportbehälter
in der Regel mit Lastkraftwagen über das öffentliche Straßennetz transportiert.
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Diese Überführung des schmelzflüssigen Metalls in Transportbehältern
macht es überflüssig, das erschmolzene Metall im Schmelzwerk zunächst in Masseln
abzugießen, die Masseln anschließend über das öffentliche Straßennetz zur Gießerei
zu verbringen und hier die Masseln wieder zu erschmelzen, um sodann das schmelzflüssige
Metall in der Gießerei in Formen zu gießen. Abgesehen von der Einsparung der Zeit,
die das Abgießen des im Schmelzwerk erschmolzenen Metalls in Masseln sowie das Wiedererschmelzen
der Masseln im Gießwerk erfordert, hat die Anwendung der gattungsgemäßen Transportbehälter
auch den Vorteil, daß in der Gießerei nicht zusatzlich Schmelzöfen mit großen elektrischen
Anschlußleistungen
zum erneuten Erschmelzen des Metalls bereitzustellen
sind; stattdessen benötigt das Gießwerk lediglich Sammelgefäße oder Warmhalteöfen
mit vergleichsweise erheblich geringeren elektrischen Anschlußleistungen.
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Der bekannte Transportbehälter der eingangs genannten Gattung wird
in der Gießerei durch Kippen des Transprotbehälters in einem Kippgestell entleert,
wobei das im Behälterinneren befindliche schmelzflüssige Metall durch die Gießöffnung
austritt.
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Hierzu wird der Transportbehälter im Bereich des Sammelgefäßes bzw.
Warmhalteofens mittels eines Krans vom Lastkraftwagen abgehoben und in das vor dem
Ofen befindliche Kippgestell eingehängt. Und zwar besitzt der Transportbehälter
außenseitig unterhalb seiner Gießöffnung Kippzapfen, über die der Behälter in das
Kippgestell beim Einhängen einrastet. Zum Vergießen wird der Transportbehälter nach
dem Einhängen in das Kippgestell unter Anwendung eines Krans in Schrägstellung gebracht.
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Das Entleeren dieses Transport behälters im Gießwerk ist wegen des
hierbei vorzunehmenden Kippvorganges umständlich und zeitraubend, und es verlangt
zum sicheren Abgießen des schmelzflüssigen Metalls in das Sammelgefäß bzw. den Warmhalteofen
viel Geschick des Bedienungspersonals. Da für das Abheben des Transportbehälters
vom Lastkraftwagen, für das Einhängen des Behälters in das Kippgestell und die nachfolgende
Schrägstellung des BehElters zum Abgießen eine oder mehrere Hebeeinrichtungen erforderlich
sind, zudem solche mit hohen Tragkräften von beispielsweise bis 15 t, erfordert
die Benutzung dieses Transportbehälters außerdem einen großen maschinellen Aufwand.
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Da es nachteilig ist, das schmelzflüssige Metall im Falle eines größeren
Höhenunterschiedes zwischen der Einfüllöffnung
des Sammelgefäßes
bzw. Warmhalteofens einerseits und der Gießöffnung des Transportbehälters andererseits
direkt abzugießen, wegen der bei einem solchen Gießvorgang auftretenden erhöhten
Schaum-und Oxydbildung im Schmelzbad sowie verstärkten Auswaschung der Bodenzustellung
des Behälters mit entsprechend verringerter Haltbarkeit der Bodenzustellung, ist
bei Verwendung des bekannten Transportbehälters der angegebenen Gattung zudem häufig
vor dem Gefäß bzw. Ofen eine Gießgrube zur Aufnahme des Kippgestells vorgesehen.
Damit ist jedoch ein zusätzlicher Aufwand verbunden.
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Zum Transport schmelzflüssigen Metalls werden auch Transportbehälter
mit einem nach außen durch mindestens einen Deckel gasdicht abschließbaren, das
schmelzflüssige Metall aufnehmenden Behälterinneren, das durch einen Metallmantel
und eine auf der Innenseite des Metallmantels erstreckte, wärmeisolierende keramische
Innenauskleidung umschlossen ist, eingesetzt, die nicht über eine oberhalb des maximalen
Füllstandes in der Wandung des Transportbehälters vorgesehene Gießöffnung entleerbar
sind, sondern über eine Gießöffnung im Bodenbereich des Behälters, wobei die Gießöffnung
mittels einer Stopfenstange abschließbar ist.
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Diese Transportbehälter haben einerseits den Nachteil, daß sie zum
Vergießen in eine größere Höhe gegenüber dem Sammelgefäß oder Warmhalteofen gebracht
werden müssen, womit eine entsprechend hohe Fabrikationshalle notwendig ist. zum
anderen erlauben diese Transportbehälter nicht eine beliebige Unterbrechung des
Gießvorganges.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Transportbehälter
für schmelzflüssiges Metall der eingangs angegebenen Gattung so auszubilden, daß
seine Entleerung mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln leicht und
schnell möglich ist, wobei das Abgießen während des Gießvorganges zu jeder Zeit
ohne Schwierigkeit unterbrochen werden kann.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß durch
die Qießöffnung für die Gießzeit in das BehElterinnere ein Entnahmerohr einführbar
ist, dessen unteres Ende bis nahe dem Behälterboden reicht, dessen oberes Ende im
Bereich der Gießöffnung unter gaadichtei Übergang zum äußeren Metallasntel an diesem
festlegbar ist und über welches das schmelzflüssige Metall mittels durch eine Druckgasleitung
in das Behälterinnere eingeführtem Druckgas aus dem Behälterinneren heraus abgießbar
ist.
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Unter Verwendung dieses Transportbehälters ist das Abgießen des schmelzflüssigen
Metalls in das Sammelgef&ß bzw. den Warmhalteofen unter vergleichsweise sehr
geringem Aufwand einfach und sicher möglich. Der Transportbehälter braucht nach
seinem Eintreffen il Gießwerk nicht mittels aufwendiger Hebeeinrichtungen vom Lastkraftwagen
abgehoben, in ein Kippgestell eingehängt und zum Angießen im Kippgestell schräggestellt
werden. Er kann vielmehr innerhalb des Gießwerkes auf dem Lastkraftwagen verbleiben
und in dieser Stellung über das Entnahmerohr unter Anwendung von Druckgas entleert
werden.
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Bei Benutzung des erfindungsgemäßen Transportbehälters ist auch die
Unterbrechung des Abgießens während des Gießvorganges ohne besondere Vorkehrung
zu jeder beliebigen Zeit möglich.
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Hierzu bedarf es lediglich einer Verringerung des Gasdruckes im Behälterinneren,
womit der Badspiegel innerhalb des Entnahierohres wieder abgesenkt wird. Eine solche
Verminderung des Gasdruckes im Behälterinneren mit Unterbrechung des Abgießens ist
jeder-zeit
und abrupt möglich.
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Es hat sich bei der Anwendung eines solchen Transportbehälters als
ein wesentlicher Vorteil erwiesen, daß das Entnahmerohr nur für die Gießzeit in
das Behälterinnere eingeführt wird. Dies bedeutet nämlich, daß ein und dasselbe
Entnahmerohr zur Entleerung nicht nur eines Transportbehälters verwendbar ist und
es zudem, da es jeweils nur kurzzeitig während der Gießzeit in unmittelbarer Berührung
mit der Metallschmelze zu sein braucht, eine lange Lebensdauer besitzt. Außerdem
kann das Entnahmerohr nach jedem Gießvorgang leicht auf Materialfehler überprüft
werden und, wenn notwendig, gegen ein anderes Entnahmerohr ausgetauscht werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist dem Entnahmerohr an seinem
oberen Ende ein rinnenartiger Ausgußkanal zugeordnet. Über diesen rinnenartigen
Ausgußkanal wird das schmelzflüssige Metall während des Vergießens vorzugsweise
in eine Überführungsrinne eingegeben, die zwischen dem Transportbehälter sowie dem
das Metall aufnehmenden Sammelgefäß bzw. Warmhalteofen erstreckt ist. Der rinnenartige
Ausgußkanal stellt auch einen Schutz des Bedienungspersonals gegen Metallspritzer
sicher.
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Es empfiehlt sich weiterhin, daß das Entnahmerohr an seinem oberen
Ende eine an ihm gasdicht angesetzte, seine Durchtrittsöffnung umschließende, kreisringförmige
Deckelplatte aufweist, über die das Entnahmerohr an den äußeren Metallmantel unter
Zwischenschaltung einer Dichtung mit gasdichtem Übergang festlegbar ist. Der am
oberen Ende des Entnahmerohres vorgesehene rinnenartige Ausgußkanal ist vorzugsweise
auf diese kreisringförmige Deckelplatte aufgesetzt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt der rinnenartige
Ausgußkanal des Entnahmerohres eine am äußeren Metallmantel festgelegte, haubenförmige
Abdeckung, die beispielsweise zum Befüllen des Behälterinneren über die Gießöffnung
von der Gießöffnung fortschwenkbar ist. Damit ist der Schutz des Bedienungspersonals
gegen Metallspritzer weiter vergrößert.
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In einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Erfindung, die vor
allem bei Leichtmetallschmelzen Anwendung findet, ist der rinnenartige Ausgußkanal
aus zwei im wesentlichen parallel zueinander erstreckten, auf die kreisringörmige
Deckelplatte aufgesetzten Stegen gebildet, wobei die haubenförmige Abdeckung ein
schwenkbares Winkelblech aufweist.
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Das in das Behält erinnere einführbare Entnahmerohr besteht bevorzugt
aus Grauguß. Außerdem empfiehlt es sich, das Entnahmerohr in an sich bekannter Weise
mit einer Schutzschicht, vorzugsweise einer keramischen Schutzschicht zu überziehen.
Dies stellt eine längere Lebensdauer des Entnahmerohres sicher, insbesondere wenn
es sich bei dem zu vergießenden schmelzflüssigen Metall um Aluminiumschmelze handelt.
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Es ist zweckmäßig, daß am Entnahmerohr im Bereich seines oberen Endes
ein gemeinsam mit dem Entnahmerohr handhabbarer, an die Druckgasleitung anschließbarer
Druckgasstutzen zur Einführung des Druckgases ins Behälterinnere zwischen dessen
keramischer Innenauskleidung und der Außenwandung des Entnahmerohres vorgesehen
ist. Indem der Druckgasstutzen mit dem Entnahmerohr gemeinsam handhabbar ist, kann
die Druckgasleitung zusammen mit dem Entnahmerohr schnell und einfach in Betriebsstellung
gebracht werden.
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Es empriehlt sich, daß der Druckgasstutzen durch die kreisringförmige
Deckelplatte hindurchgeführt und an ihr gasdicht befestigt ist. Im Falle einer solchen
Ausbildung wird das Entnahmerohr zusammen mit dem Druckgasstutzen für die Gießzeit
an den Transportbehälter herangebracht, woraufhin an den Druckgasstutzen ein biegsamer
Druckgasschlauch über einen Schnellverschluß angeschlossen wird. Zum Vergießen des
schmelzflüssigen Metalls in das Sammelgefäß bzw. den Warmhalteofen ist danach lediglich
die Einführung von Druckgas in das Behälterinnere errorderlich. Zur einfachen Handhabung
des Entnahmerohres ist es von Vorteil, daß das Entnahmerohr im Bereich der kreisringförmigen
Deckelplatte am äußeren Metallmantel mittels lösbarer Keile unter Zwischenschaltung
der Dichtung festlegbar ist.
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Des weiteren wird es bevorzugt, daß der Druckgasstutzen auf der Innenseite
des Transportbehälters oberhalb seines maximalen Füllstandes mündet. Hierbei taucht
der Druckgasstutzen selbst nicht in das schmelzflüssige Metall ein, womit er in
geringerem Umfang Temperaturänderungen ausgesetzt und dementsprechend weniger störanfällig
ist.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen
Transportbehälter gemäß der Erfindung im Vertikalschnitt, Fig. 2 den Entnahmeteil
des Transportbehälters der Fig. 1 in der Draufsicht und Fig. 3 den Entnahmeteil
des Transportbehälters der Fig. 1 im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2.
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Der Transportbehälter 1 mit einem Schmelzbad 2 aus Aluminium in seinem
Behälterinneren 3 weist einen äußeren Metallmantel 4 aus Stahl und eine auf der
Innenseite des Metallmantels 4 erstreckte, wärmeisolierende keramische Innenauskleidung
5 auf, wobei auf der keramischen Innenauskleidung innenseitig Stampfmaterial 6 in
Form einer verschleißfesten Schicht aufgebracht ist.
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Der Transportbehälter besitzt zur Verbesserung seiner Standfestigkeit
untenseitig einen am Metallmantel 4 angeschweißten Stahlring 7. Der druckfeste Metallmantel
4, die keramische Innenauskleidung 5 sowie die Verschleißschicht aus Stampfmaterial
6 verJüngen sich zum oberen Rand des Transportbehälters 1 hin, während der Transportbehälter
1 über seinen größeren unteren Längenbereich im wesentlichen zylindrisch ausgebildet
ist. Der konisch verJüngte obere Lãngenabschnitt des Transportbehälters 1 erstreckt
sich ab etwa dem maximalen Füllstand 8 des Transportbehälters 1, wie aus Fig. 1
ersichtlich ist.
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Das Behälterinnere 3 ist im Bereich einer Arbeitsöffnung 9 mit einer
wärmeisolierten Deckelhaube 10 unter Zwischenschaltung von Dichtungsmaterial 11
gasdicht abschließbar. Über die Arbeitsöffnung 9 kann das Behälterinnere 3 gereinigt
werden; außerdem erfolgt über die Arbeitsöffnung 9 das Einbringen der keramischen
Innenauskleidung 5 und des Stampfmaterials 6, z.B. zum Zwecke der Ausbesserung des
Behälterinneren 3.
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In der Wandung des Transportbehälters 1 ist oberhalb seines maximalen
FUllstandes 8 eine Gießöffnung 12 vorgesehen, über welche der Transportbehälter
entleerbar ist. Der Transportbehälter 1 wird über die Gießöffnung 12 ebenfalls befüllt.
Während
des Transportes ist die Gießöffnung 12 mit einem wärmeisolierten
Gießdeckel gasdicht verschließbar. Der Gießdeckel ist in der Zeichnung nicht dargestellt,
da der Transportbehälter im Gießzustand dargestellt ist. Durch die Gießöffnung 12
ist für die Gießzeit in das Behälterinnere 3 ein Entnahmerohr 13 einführbar.
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Fig. 1 zeigt, daß das untere Ende des Entnahmerohres bis nahe dem
Behälterboden 14 reicht, während das obere Ende des Entnahmerohres 13 im Bereich
der Gießöffnung 12 unter gasdichtem Übergang zum äußeren Metallmantel 4 an diesem
festlegbar ist. Das Entnahmerohr 13 besteht aus Grauguß und ist innen- und außenseitig
mit einer nicht dargestellten keramischen Schutzschicht überzogen.
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Die Ausgestaltung des Entnahmerohres 13 im Bereich seines oberen
Endes ist im einzelnen aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich.
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Danach besitzt das Entnahmerohr 13 an seinem oberen Ende eine an
ihm gasdicht angesetzte, seine Durchtrittsöffnung 15 umschließende, kreisringförmige
Deckelplatte 16. Das Entnahmerohr ist über die Deckelplatte 16 an den äußeren Metallmantel
4 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 17 mit gas dichtem Übergang festlegbar.
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Zum Befestigen der Deckelplatte 16 am äußeren Metallmantel 4 sind
am Metallmantel 4 zwei Befestigungsstifte 18 mit Je einer Stiftbohrung 19 angeschweißt.
Die Deckelplatte 16 weist ihrerseits zwei Ausnehmungen 20 auf, in deren Bereich
die Deckelplatte 16 beim Einführen des Entnahmerohres 13 in das Behälterinnere 3
auf die Befestigungsstifte 18 aufschiebbar ist. Nachdem die Deckelplatte 16 auf
die Befestigungsstifte 18 aufgeschoben ist, ist die Deckelplatte mittels in die
Stiftbohrungen 19 der Befestigungsstifte 18 einschiebbarer Keile 21 am äußeren Metallmantel
4
unter Verspannung festlegbar.
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Auf die kreisringförmige Deckelplatte 16 ist ein rinnenartiger Ausgußkanal
22 mit zwei im wesentlichen parallel zueinander erstreckten Stegen 23 aufgeschweißt.
Der Ausgußkanal 22 besitzt eine am äußeren Metallmantel 4 über ein Schwenklager
24 festgelegte, haubenförmige Abdeckung 24a, die zum Befüllen des Behälterinneren
3 über die Gießöffnung 12 fortschwenkbar ist, während sie die Gießöffnung 12 während
des Vergießens nach außen hin abschließt, unter Freilassung einer Durchtrittsöffnung
für das austretende schmelzflüssige Metall.
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In die Deckelplatte 16 ist ein Druckgasstutzen 25 in Form eines Rohrkrümmers
gasdicht eingesetzt, an den eine Druckgasleitung 26 mit einem biegsamen Druckgasschlauch
über einen nicht dargestellten Schnellverschluß anschließbar ist. Der Druckgasstutzen
25 ist an der Deckelplatte 16 derart angeordnet, daß das über die Druckgasleitung
26 und den Druckgasstutzen 25 herangeführte Druckgas im Inneren des Transportbehälters
1 zwischen dessen keramischer Innenauskleidung 5 und der Außenwandung des Entnahmerohres
13 oberhalb des maximalen Füllstandes 8 des Schmelzbades 2 austritt, in Richtung
von Pfeil Y.
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Zum Vergießen von schmelzflüssigem Aluminium aus dem Behälterinneren
3 wird das Entnahmerohr 13 in den Transportbehälter 1 eingeschoben und sodann über
die Druckgasleitung 26 und den Druckgasstutzen 25 Druckgas in das Behälterinnere
3 eingeführt.
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Hierdurch entsteht im Inneren des Transportbehälters 1 ein Überdruck,
der ein Ansteigen der Aluminiumschmelze im Entnahmerohr 13 bewirkt. Bei ausreichendem
Überdruck des Druckgases tritt das schmelzflüssige Metall über das Entnahmerohr
13 in den rinnenartigen Ausgußkanal 22 ein, von dem es über eine Überführungsrinne
27 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter bzw. Warmhalteofen des Gießwerkes
eingeleitet wird.
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