DE2837324C2

DE2837324C2 - Vorrichtung zum Einbringen von körnigen Behandlungs- oder Legierungsmitteln in eine Metallschmelze

Info

Publication number: DE2837324C2
Application number: DE19782837324
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: GfE Gesellschaft fuer Elektrometallurgie mbH
Current assignee: GfE Gesellschaft fuer Elektrometallurgie mbH
Priority date: 1978-08-26
Filing date: 1978-08-26
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2837324A1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Einbringen von körnigen Behandlungs- oder Legierungsmitteln in eine Metallschmelze, mit der die Mittel chemisch und/oder physikalisch reagieren, besehend aus
geneigter Einlaufrinne,
Dralltopf mitStrahlaustrtft im Topfboden und
Aufgabetrichter für die körnigen Behandlungs- oder Legierungsmittel,

wobei die Einlaufrinne tangential in den Dralltopf einmündet und der Aufgabetrichter oberhalb des Dralltopfcs. mit seinem Auslauf im wesentlichen konzentrisch zum Strahlaustritt, angeordnet und unterhalb desTopfbodens an den Strahlaustritt ein Mischrohr angeschlossen ist, in dem die Schmelze eine geregelte Zeitdauer verweilt und durch einen Absatz eine Turbulenz erfährt. — Die Einlaufrinne ist an einen geeigneten Schmelzofen, z. B. an einen Kupolofen, angeschlossen. Unterhalb des Dralltopfcs befindet sich die Pfanne, die die zu behandelnde Schmelze aufnimmt. In dem Hinweis, daß die körnigen Mittel mit der Schmelze chemisch und/oder physikalisch reagieren, kommt zum Ausdruck, daß die Mittel in Lösung gehen, und/oder mit Schmelzbestandteilen reagieren. Insbesondere handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung um eine solche, die zur Herstellung von sphärolithischem Gußeisen dient, wobei als körnige Mittel Ferrosilicium-Magnesium (eine intermetallische Verbindung) beigegeben wird. Der Begriff »körnig« umfaßt alle üblichen Körnungen von feinkörnig bis grobkörnig.

Bei einer bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-OS 27 10 072) ist das Mischrohr über einen Krümmer zur Horizontalen hin abgebogen. Der Absatz ist in Form einer Versetzung ausgebildet und dient im wesentlichen zur Drosselung der Metallschmelze und damit zur Einstellung der Verweilzeil im Mischrohr. Der Drall im Dralltopf und im Mischrohr stimmen überein, so daß im Ergebnis die chemischen und/oder physikalischen Reaktionen in dem Mischrohr nicht besonders gefördert werden und homogene Verhältnisse in bezug auf die Verteilung der Mittel in der zu vergießenden Schmelze nicht sichergestellt werden können.

Insbesondere kann bei der bekannten Vorrichtung die aufgeprägte Drallkomponente Sedimentationskräfte auf die in dem Strahl mitgeführten körnigen Mittel ausüben, was zu Entmischungen oder zumindest dazu führen kann, daß die Mittel· sich im Strahl nicht in gleichmäßiger Verteilung befinden. Sind sie leichter als die Metallschmelze, so sammeln sie sich im Zentrum des

to Strahls an. Sind sie schwerer, so treten sie nach außen. Jedenfalls besteht die Gefahr, daß die chemische und/oder physikalische Reaktion zwischen den körnigen Mitteln und der Metallschmelze nicht angeschlossen ist, wenn der Strahl in die Pfanne und in die schon in

' 5 der Pfanne befindliche Schmelze gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterauszubilden, daß eine guie Durchmischung der Mittel mit der Schmelze erreicht wird und die chemische und oder physikalische Reaktion vollkommen abgeschlossen ist, wenn der Strahl in die Pfanne bzw. in eine in der Pfanne bereits befindliche Schmelze eintritt, so daß im Ergebnis eine Schmelze zum Vergießen kommt, in der sehr homogene Verhältnisse in bezug auf die Verteilung der Mittel herrschen.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß im Mischrohr Wandausnehmungen oder Wandvorsprünge drallerze^end ausgeführt sind, wobei deren Drallrichtung jedoch mit der im Dralltopf erzeugten und der austretenden Schmelze aufgezwungenen Drallkomponente nicht übereinstimmt, sondern ihr vielmehr entgegengesetzt ist. Dann erfolgt gleichsam eine Gegenstromdurchmischung mit intensivem Mischeffekt und intensiver Homogenisierung in bezug auf die Verteilung der körnigen Mittel im Strahl. Diese Homogenisierung führt dann auch dazu, daß der Strahl mit sehr homogener Verteilung der beigegebenen Mittel in die Pfanne eintritt. Im Rahmen der Erfindung kann auf das Mischrohr eine äußere Beheizungseinrichtung aufgesetzt sein, wenn es sici: um die Beigabe von körnigen Mitteln handelt, die mit der Schmelze endotherm reagieren. — Es versteht sich von selbst, daß bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Dralltopf und das Mischrohr regelmäßig ein Gehäuse oder einen Mantel aus Stahl oder anderen geeigneten Werkstoffen aufweisen, die mit einer im Gießereiwesen üblichen feuerfesten Auskleidung verschen sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeich-

Vi nung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. I einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
F i g. 2 in gegenüber der Fig-. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. I,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach F i g. 2 bei entferntem Aufgabetrichter.
Fig.4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Einbringen von körnigen Behandlungs- oder Legierungsmitteln in eine Metallschmelze, mit der die Mittel chemisch und/oder physikalisch reagieren. Die Vorrichtung besieht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus

einer geneigten Einlaufrinne 1.
einem Dralltopf 2 mit Strahlaustritt 3 im Topfboden 4

/\ufgabetrichter5 für die körnigen Mittel,

Ein Schmelzofen 6, z. B. in Form eines Kupolofens, ist vorgeschaltet Eine übliche Gießpfanne 7 ist nachgeschaltet

Insbesondere aus der Fig.3 entnimmt man, daß die Einlaufrinne 1 tangential ir. den Dralltopf 2 einmündet. Fig. I macht deutlich, daß der Aufgabetrichter 5 oberhalb des Dralltopfes 2 mit seinem Auslauf 8 im wesentlicher; konzentrisch zum Strahlaustritt 3 an- ι ο geordnet ist

Unterhalb des Topfbodens 4 ist an den Strahlaustritt 3 ein Mischrohr 9 angeschlossen, dessen Länge auf die Reaktionszeit abgestimmt ist Das meint daß die chemische und/oder physikalische Reaktion des eingeführten Mittels mit der Schmelze im Mischrohr 9 praktisch abgeschlossen wird, — was Verdampfungsverluste vermeidet

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung stimmt der Durchmesser des Mischrohres 9 mit dem des Strahlaustrittes 3 überein. Der Querschnitt des Misehrohres 9 könnte nach unten hin zunehmen, was nicht gezeichnet ist. Der Querschnitt von Strahlaustritt 3 und Mischrohr 9 sind selbstverständlich rund. Das Mischrohr 9 besitzt jedoch turbulenzerzeugende Wandvorsprünge 10 und/oder Wandausnehmungen 11. Dazu wird insbesondere auf die Fig.2 verwiesen. Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 2 bis 4 entnimmt man, daß 10 und 11 ihrerseits als drallerzeugende Wandvorsprünge 10 und/oder Wandausnehmungen 11 ausgeführt sind. Sie verlaufen mehr oder weniger schraubenwendelförmig. Die Drallrichtung dieser Wandvorsprünge 10 oder Wandausnehmungen H ist so gewählt, daß ein Drall entsteht, dessen Richtung dem im Dralltopf 2 erzeugten entgegengesetzt ist In Fig.3 ist durch kreisförmige Pfeile die im Dralltopf 2 erzeugte Drallrichtung angedeutet worden. Diese ist auch in F i g. 4 im Zentrum des Strahls erkennbar. Strichpunktiert ist gleichsam in der Außenschicht des Strahls der Fig.4 angedeutet worden, wie die entgegengesetzte Drallrichtung aussieht Diese einander entgegengesetzten Drallrij^t ;.,ngen führen zu einem intensiven Mibch- und Homogen·- sierungseffekt. — Nur angedeutet ist in Fig. I, daß auf das Mischrohr eine Heizung 12 aufgesetzt sein kann.

In allen Figuren erkennt man, daß die Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Gehäuse oder einen Manlei 13 aufweisen, der aus Siahi oder einem anderen geeigneten Werkstoff versteht, während im übrigen feuerfeste Auskleidungen 14 verwirklicht sind, wie in der Gießereitechnik üblich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Vorrichtung zum Einbringen von körnigen Behandlungs- oder Legierungsmitteln in eine Metallschmelze, mit der die Mittel chemisch und/oder physikalisch reagieren, bestehend aus
geneigter Einlaufrinne,
Dralltopf mit Strahlaustritt im Topfboden und
Aufgabetrichter für die körnigen Behandlungs- oder Legierungsmittel,

wobei die Einlaufrinne tangential in den Dralltopf einmündet und der Aufgabetricbter oberhalb des Dralltopfes, mit seinem Auslauf im wesentlichen konzentrisch zum Strahlaustritt, angeordnet und unterhalb des Topfbodens an den Strahlaustritt ein Mischrohr angeschlossen ist, in dem die Schmelze eine geregelte Zeitdauer verweilt und durch einen Absatz eine Turbulenz erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß im Mischrohr (9) Wandvorsprünge (10) und/oder Wandausnehmungen (11) drallerzeu^end ausgeführt sind, wobei deren Drallrichtung der im Draütopf (2) erzeugten entgegengesetzt ist