DE3247457C1

DE3247457C1 - Process and container for degassing metal melts, in particular an aluminum melt

Info

Publication number: DE3247457C1
Application number: DE19823247457
Authority: DE
Inventors: Thomas 5760 Arnsberg Büch; Thomas Dipl.-Ing. 5778 Meschede Steinhäuser
Original assignee: HONSEL-WERKE AG 5778 MESCHEDE DE; Honsel Werke AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1983-08-25
Also published as: FR2538409B1; GB2134929A; GB8328156D0; GB2134929B; FR2538409A1; BR8306983A

Description

2525th

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Entgasung von Metallschmelzen, insbesondere einer Aluminiumschmelze, unter Anwendung eines Unterdrucks.The invention relates to a method and a device for degassing metal melts, in particular an aluminum melt, using a negative pressure.

Zur Entgasung von Al-Schmelzen sind unterschiedliche Verfahren, wie das Chlorieren oder Spülen mit chlorabspaltenden Mitteln oder Gasen, das Spülen mit Inertgasen, die Abstichentgasung, die Pfannenentgasung bzw. Pfannendurchlaufentgäsung wie Einzelblockentgasung und die Umlaufentgasung bekannt. — Diese Entgasungsverfahren haben den Machteil der Giftigkeit, der Bildung aggressiver Verbindungen und des Abbrandes von Mg, Sr und Na. Die Anwendung von Inertgasen ist meist teuer (Verwendung von Edelgasen) oder es bildet sich viel Krätze. Beim Verbringen des Schmelzebehälters in eine Vakuumkammer tritt ein Wärmeverlust ein und eine relativ hohe Pumpleistung ist notwendig, um die Entgasung, sei es der Pfanne, sei es der Kammer, zu gewährleisten.There are different ways of degassing Al melts Processes such as chlorination or purging with chlorine-releasing agents or gases, purging with Inert gases, tapping degassing, ladle degassing or pan degassing such as single block degassing and the circulation degassing known. - These degassing processes have the disadvantage of toxicity, the formation of aggressive compounds and the burn-off of Mg, Sr and Na. The use of inert gases is usually expensive (use of noble gases) or a lot of scabies forms. When moving the melt container A heat loss occurs in a vacuum chamber and the pumping power is relatively high necessary to ensure degassing, be it in the pan or in the chamber.

Für die Entgasung von Aluminiumgußlegierungen in der Formgießerei wird im wesentlichen die Behälterund Pfannenentgasung angewendet. Bei der erstgenannten Entgasung wird die Schmelze in einem Tiegel in einen evakuierten Raum gebracht, durch dessen Decke eine Blaslanze bis auf den Tiegelboden ragt. Die Pfannenentgasung sieht demgegenüber einen durch einen lösbaren Deckel verschließbaren Tiegel vor, wobei wiederum eine Blaslanze angewendet wird, die den Deckel durchsetzt und bis auf den TiegelBoden reicht. Im Zwischenraum zwischen dem Tiegeldeckel und dem Schmelzespiegel wird ein Vakuum < 130 mbar gebildet, bei dem die Blasen sich zu bilden beginnen. (Gießerei 66 [1979], Nr. 3, S. 56 - 62).The container and Ladle degassing applied. With the first-mentioned degassing, the melt is in a crucible in brought an evacuated room, through the ceiling of which a blow lance protrudes to the bottom of the crucible. the In contrast, pan degassing provides a crucible that can be closed by a detachable lid, a blower lance is again used, which penetrates the lid and down to the bottom of the crucible enough. A vacuum is created in the space between the crucible lid and the melt level <130 mbar at which the bubbles begin to form. (Foundry 66 [1979], No. 3, pp. 56-62).

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein statisches Entgasungsverfahren zu schaffen, mit gegenüber bekannten Verfahren gesteigerter Entgasungswirkung und der Anwendung einer vereinfachten Entgasungseinrichtung unter Vermeidung der Nachteile der eingangs genannten bekannten Entgasungsverfahren. In contrast, the object of the invention is to create a static degassing process, with increased degassing effect compared to known methods and the use of a simplified one Degassing device avoiding the disadvantages of the known degassing methods mentioned at the beginning.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.The solution to this problem is characterized in the claims.

Als Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Einrichtung sind zu nennen, daß keine aggressiven Verbindungen frei werden, weil diese aus dem Zwischenraum zwischen dem Deckel und der Schmelzenoberfläche abgesaugt werden können, ferner daß ein Herausnehmen eines Tiegels aus dem Ofen sich erübrigt, wodurch Temperaturverluste während des Entgasens vermieden werden. Entscheidend aber ist darüber hinaus eine gute Spülwirkung, da die Schmelze allseitig und gleichmäßig von Gas durchspült wird, wie auch kein Mg-Abbrand und nur ein geringer Na-Abbrand zu verzeichnen ist, wodurch die Entgasung auch nach der Veredlung noch möglich ist. Letztlich bedarf die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens keiner Lanze und entsprechender Zuleitung für das Blasgas mit Pumpe, wodurch das Entfernen der Lanze beim Leeren des Tiegels und das Abdichten der Lanze in dem Deckel entfällt.Advantages of the method according to the invention and its device should be mentioned that no aggressive Connections become free because these come from the space between the lid and the melt surface can be suctioned, further that removing a crucible from the furnace superfluous, which avoids temperature losses during degassing. But what matters is in addition, a good flushing effect, since the melt is flushed evenly from all sides by gas, like there is also no Mg burn-up and only a slight Na burn-up, which also results in degassing is still possible after finishing. Ultimately, the facility is required to carry out the procedure no lance and corresponding feed line for the blowing gas with pump, which means that the lance is removed when emptying the crucible and sealing the lance in the lid is not necessary.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die poröse Wandung des Schmelzebehälters als Diaphragma zu verwenden, so daß die den Schmelzebehälter umgebende Ofenatmosphäre weitgehend gleichmäßig durch die Wandung dringt und die Schmelze von unten nach oben bzw. radial aufwärts durchdringt. Das in Form von Mikrobläschen eintretende Ofenabgas bewirkt eine besonders fein verteilte und intensive Durchspülung der Schmelze, durch die sowohl der Wasserstoff, als auch Schmelzeverunreinigungen an die Badoberfläche getragen werden. Entstehende Oxyde werden von den aufsteigenden Gasblasen mit an die Oberfläche gespült, so daß bei einer Behandlungszeit von 10 Minuten und weniger eine gas- und oxydfreie Schmelze gewonnen wird. In der metallurgischen Wirkung kommt das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Aluminiumschmelze dem Chlorieren gleich.The invention is based on the idea of using the porous wall of the melt container as a diaphragm to be used so that the furnace atmosphere surrounding the melt container is largely uniform penetrates through the wall and penetrates the melt from bottom to top or radially upwards. This in The furnace exhaust gas entering the form of microbubbles causes a particularly finely distributed and intensive effect Flushing the melt through which both the hydrogen and melt impurities are transported to the Bath surface are worn. The resulting oxides are carried along by the rising gas bubbles Surface rinsed so that a treatment time of 10 minutes and less is gas- and oxide-free Melt is obtained. The method according to the invention has a metallurgical effect an aluminum melt like chlorination.

Auf der Zeichnung ist ein Schmelzebehälter der Einrichtung nach der Erfindung mit seinem Deckel dargestellt.In the drawing is a melt container of the device according to the invention with its lid shown.

Der stationäre Schmelzebehälter besitzt als Tiegel T bekannte Form mit einer zylindrischen Seitenwandung 1 und einem Boden 2. Nach oben hin ist der Tiegel durch einen Deckel 3 dicht verschließbar, wozu zwischen dem Rand la der Wandung 1 und dem gegenüberliegenden Abschnitt 3a des Deckels eine entsprechende Dichtung 4 vorgesehen sein kann. — Der Deckel 3 selbst weist eine Vakuumleitung 5 auf, die in den Zwischenraum 6 zwischen dem Deckel 3 und dem Schmelzespiegel 7 ragt.The stationary melt container has a shape known as crucible T with a cylindrical side wall 1 and a bottom 2. The crucible can be tightly closed at the top by a cover 3, for which purpose a corresponding seal between the edge la of the wall 1 and the opposite section 3a of the cover 4 can be provided. The cover 3 itself has a vacuum line 5 which protrudes into the space 6 between the cover 3 and the melt level 7.

Die Wandung 1 und der Boden 2 des Tiegels T bestehen aus einem Material mit einer Porosität von 5 bis 50 l/m²min. Hierdurch ist es möglich, daß aus dem Ofenraum 8, der den Schmelzebehälter umgibt, atmosphärische Luft in Richtung der Pfeile 9 durch die Wandung 1 hindurchtritt und die Schmelze in Richtung der Pfeile 10 nach oben durchdringt, um in dem Raum 6 gesammelt und durch die Leitung 5 abgezogen zu werden.The wall 1 and the bottom 2 of the crucible T consist of a material with a porosity of 5 to 50 l / m ² min passes through the wall 1 and the melt penetrates upwards in the direction of the arrows 10 in order to be collected in the space 6 and drawn off through the line 5.

Vorzugsweise ruht der Tiegel auf einer gasdurchlässigen Bodenplatte 11, wodurch Ofenluft auch in Richtung der Pfeile 12 den Boden 2 des Behälters durchsetzen und die Schmelze Svon unten nach oben durchdringen kann.Preferably, the crucible rests on a gas-permeable base plate 11, whereby furnace air also in the direction the arrows 12 penetrate the bottom 2 of the container and the melt S can penetrate from bottom to top.

Die an die Leitung 5 angeschlossene Pumpe erzeugt einen Absolutdruck von 50 bis 500 mbar in dem Raum 6 zwischen Schmelzespiegel 7 und dem Deckel 3.The pump connected to the line 5 generates an absolute pressure of 50 to 500 mbar in the space 6 between the melt level 7 and the cover 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for degassing metal melts, in particular an aluminum melt, in one Melt container with lid using a negative pressure between the container lid and the melt level, characterized by the use of a melt container with a porous wall through which the gases surrounding the container enter the melt.

2. The method according to claim 1, characterized in that between the lid and the Melt level an absolute pressure of 50 to 500 mbar is generated.

3. Device for performing the method according to claim 1 or 2 with a crucible as the melt container, characterized in that the wall (1) and the bottom (2) of the crucible (T) has a porosity of 5 to 501 / m ² min.

4. Device according to claim 3, characterized in that the crucible (T ) rests with its porous base (2) on a gas-permeable base plate (11).