DE3616157A1 - Rinnensystem zur zuleitung von fluessigem metall in einen ofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rinnensystem zur Zuleitung von flüssigem Metall in den Einlauftrichter eines Ofens.

Beim Gießen von Metallen, vorzugsweise beim Gießen von flüssigem Eisen, ist es üblich, das Metall aus dem Schmelzofen über ein Rinnensystem zunächst in einen Induk­ tions-Rinnenofen oder Vergießofen zu leiten, wo es warmge­ halten und aus dem es in die Formen vergossen wird. Eine problematische Stelle in dem Rinnensystem ist der Einlauf in den Rinnen- oder Vergießofen.

Nach dem Stand der Technik mündet das Endstück des Rinnen­ systems, die Ablaufrinne, als fest montierte Rinne in den Einlauftrichter des Ofens. Bei Störungen am Einlauftrich­ ter des Ofens, beispielsweise durch Erstarren der Schmelze in der Einlauföffnung des Einlauftrichters, muß dann die starre Ablaufrinne abgebaut werden, um den Einlauftrichter und damit die Einlauföffnung zur Säuberung zugänglich zu machen. Nach der Säuberung muß die Ablaufrinnen wieder an­ geflanscht und der Übergang mit feuerfester Masse ausge­ kleidet werden.

Ein weiterer Nachteil eines herkömmlichen Rinnensystems besteht darin, daß die sich im Rinnensystem bildende Schlacke ungehindert in den Ofen einlaufen, den Ofen zu­ setzen und die Feuerfest-Auskleidung beschädigen kann. Beim Ausbessern der Feuerfest-Auskleidung muß dann die Ab­ laufrinne gegebenenfalls ebenso wieder abgebaut werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Rinnensystem zur Zuleitung von flüssigem Metall in den Einlauftrichter eines Ofens so auszugestalten, daß die oben geschilderten Probleme nicht auftreten und die Ablaufrinne bei einer Störung oder einer Ausbesserung im Ofenbereich nicht hin­ derlich ist.

Die Aufgabe wird mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Kippsiphon kann vorteilhaft als Puf­ fergefäß dienen, beispielsweise zum Auffangen der im Rin­ nensystem sich bildenden Schlacke. Ein weiterer Vorteil ist die sofortige Unterbrechung des Flüssigmetallstromes ohne Nachteile für die Rinne. Treten im Einlauftrichter des Ofens Probleme auf, beispielsweise durch Einfrieren der Einlauföffnung im Einlauftrichter, d.h. Zusetzen der Einlauföffnung durch erstarrtes Metall, kann der Kipp­ siphon schnell nach hinten, vom Ofen weg, gekippt werden, so daß kein Metall oder keine Schlacke nachfließen kann. Unterhalb des Kippsiphons kann ein Auffangtiegel stehen, der das flüssige Metall oder die flüssige Schlacke aus dem Kippsiphon aufnimmt. Das Rinnensystem und der Kippsiphon laufen leer und können nach Behebung der Störung gleich wieder in Betrieb genommen werden, ohne daß zunächst er­ starrtes Metall oder erstarrte Schlacke aus dem Rinnensy­ stem entfernt werden muß. In gekipptem Zustand gibt der Kippsiphon schnell den Einlauftrichter des Ofens frei, so daß unverzüglich und ohne Zeitverlust mit der Behebung der Störung begonnen werden kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Kippsiphon eine topfähnliche Form auf und ist mit zwei gegenüberlie­ genden Rinnenstücken als Einlauf und Auslauf für das flüs­ sige Metall versehen. Durch seine topfähnliche Form bietet der Kippsiphon vorteilhaft die Möglichkeit, eine bestimmte Menge des flüssigen Metalls oder der flüssigen Schlacke aufzunehmen. Dadurch kann beispielsweise der Einlauf von Schlacke in den Ofen verhindert werden. Nach Schichtende kann der Siphon gekippt und das flüssige Metall über das einlaufseitige Rinnenstück entleert werden. Danach ist der Siphon für die nächste Schicht wieder betriebsbereit.

Die beiden Rinnenstücke als Einlauf und Auslauf für das flüssige Metall am Kippsiphon sind so angeordnet, daß ein­ laufseitig das Rinnenstück unter dem Rinnensystem zu lie­ gen kommt und das auslaufseitige Stück am Ofen auf dem Einlauftrichter des Ofens aufliegt. Dadurch entstehen kei­ ne Dichtungsprobleme an den Übergangsstellen von Rinnensy­ stem, Kippsiphon und Ofen, wenn das flüssige Metall durch den Kippsiphon strömt. Die Kippbewegung des Kippsiphons erfolgt senkrecht zur Strömungsrichtung des flüssigen Me­ talls oder der flüssigen Schlacke, so daß bei Einleitung des Kippvorgangs der Strom des flüssigen Metalls oder der flüssigen Schlacke sofort unterbrochen wird. Der Inhalt des Kippsiphons kann in einen unterhalb des Kippsiphons befindlichen Auffangtiegel gekippt werden, so daß eine so­ fortige Wiedereinsatzbereitschaft erreicht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kippsiphon um eine horizontale Achse, die Drehachse, kippbar, die senkrecht zum Rinnensystem steht. Die so gewählte Achse ermöglicht ein schnelles Kippen des Kippsiphons und damit sein unverzügliches Entleeren, ohne daß er von seinem Platz entfernt werden muß. In gekippter Stellung unter­ bricht der Kippsiphon sicher das Rinnensystem und schützt dadurch den Einlauftrichter des Ofens vor unerwünschtem Zufluß von flüssigem Metall oder flüssiger Schlacke.

In vorteilhafter Weise ist der Kippsiphon mit einer Vor­ richtung zum Kippen ausgestattet, die mit seiner Drehachse gekoppelt ist. Die Kippvorrichtung kann mit allen herkömm­ lichen Antriebsarten ausgestattet sein, beispielsweise me­ chanischen Vorrichtungen zum Herbeiführen der Kippbewegung über Gestänge oder Zahnräder, oder mit hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Zylindern oder elektromechanisch arbeitenden Magnetantrieben. Die Antriebsart richtet sich allein nach der Zweckmäßigkeit am jeweiligen Einsatzort.

Die Kopplung der Kippvorrichtung mit der Drehachse des Kippsiphons bietet die Möglichkeit, den Kippsiphon auszu­ wechseln, ohne die Kippvorrichtung abbauen oder vom Kipp­ siphon trennen zu müssen. Das ist besonders vorteilhaft bei Ausbesserungen an der Feuerfest-Auskleidung.

Anhand zweier Darstellungen wird eine Ausführung des Rin­ nensystems mit dem erfindungsgemäßen Kippsiphon näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Rinnensystem mit einem Kippsiphon in Draufsicht;

Fig. 2 dasselbe System in der Seitenansicht.

In Fig. 1 ist ein Rinnensystem dargestellt, das mit einem erfindungsgemäßen Kippsiphon ausgestattet ist. Von einem hier nicht dargestellten Schmelzofen bekannter Bauart führt ein Rinnensystem 1 zu einem ebenso bekannten Induk­ tions-Rinnenofen oder Vergießofen 2, der hier nur in einem kleinen Ausschnitt dargestellt ist und von dem hier nur der Einlauftrichter 3 mit der Einlauföffnung 4 vollständig zu sehen ist.

Zwischen Rinnensystem 1 und Vergießofen 2 ist der erfin­ dungsgemäße Kippsiphon 5 zwischengechaltet. Der Kippsiphon 5 besteht aus einem feuerfest ausgemauerten Topf 6, der mit zwei gegenüberliegenden Rinnenstücken als Einlauf 7 und als Auslauf 8 für das flüssige Metall ausgestattet ist.

In Ruhestellung des Kippsiphons 5 liegt der Einlauf 7 un­ terhalb des Rinnensystems 1 dicht an. Das flüssige Metall kann dadurch direkt in den Kippsiphon 5 strömen. Der Aus­ lauf 8 ist in Form einer Rinne ausgebildet und liegt auf dem Einlauftrichter 3 des Vergießofens 2 auf, so daß das flüssige Metall ungehindert in die Einlauföffnung 4 des Vergießofens 2 strömen kann.

Tritt nun eine Störung auf, beispielsweise durch Erstarren von Schlacke in der Einlauföffnung 4 des Vergießofens 2, wird der Abfluß aus dem Schmelzofen gestoppt und gleich­ zeitig der Kippsiphon 5 mit Hilfe einer hier U-förmig aus­ gebildeten, den Kippsiphon 5 tragenden Kippvorrichtung 9 um seine Drehachse 10 gekippt. Dadurch wird der Zufluß zum Vergießofen 2 sofort unterbrochen. Metall oder Schlacke fließen aus dem Kippsiphon 5 und dem Rinnensystem 1 ab, so daß nach Behebung der Störung das leergelaufene Rinnensy­ stem 1 und der leere Kippsiphon 5 sofort wieder einsatzbe­ reit sind. Ein herkömmliches Rinnensystem würde leerlaufen und die verstopfte Einlauföffnung weiterhin überschütten, so daß die Gefahr besteht, daß der Einlauftrichter des Ofens überläuft. Eine weitere Gefahr bestünde darin, daß durch Rückstau in dem Rinnensystem Metall oder Schlacke erstarrt und es zusetzt. Das erstarrte Material müßte dann mühsam entfernt werden, unter der Gefahr, die Feuer­ fest-Ausmauerung zu beschädigen.

Die Kippvorrichtung 9 besteht im vorliegenden Ausführungs­ beispiel aus zwei Hydraulikzylindern 11, die jeweils ge­ lenkig mit einem Hebel 12 verbunden sind, der am unteren Teil der Kippvorrichtung 9 des Kippsiphons 5 angreift. Die Hydraulikzylinder 11 wiederum sind an dem überwiegend aus Doppel-T-Trägern bestehenden Stützgerüst 14 befestigt, das auch das Rinnensystem 1 und den Kippsiphon 5 mit seiner Drehachse 10 trägt.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht der in Fig. 1 beschriebe­ nen Anlage dargestellt. Anhand der Bezugsziffern lassen sich die bereits beschriebenen Anlageteile auffinden.

Deutlich ist zu sehen, wie der Kippsiphon 5 auf dem Ein­ lauftrichter 3 des Vergießofens 2 aufliegt. Die Rinne 1 wiederum mündet in den Kippsiphon 5. Die Kipprichtung ist entgegengesetzt der Fließrichtung des Metalls. Der Kipp­ vorgang wird durch die HydraulikzyIinder 11 bewirkt, die drehbar in Lagerböcken 13 gelagert sind, und von denen ei­ ner in dem Stützgerüst 14 hängend zu sehen ist. Unterhalb des Kippsiphons 5 steht ein feuerfest ausgekleideter Auf­ fangtiegel 15, in den das beim Kippvorgang aus der Rinne 1 und dem Kippsiphon 5 ausfließende Gut aufgefangen werden kann. Bei kleinen anfallenden Mengen ist ein Ausgießen aus dem Kippsiphon 5 nicht erforderlich, weil er, selbst in leicht gekipptem Zustand, eine gewisse Speicherkapazität aufweist.

Der erfindungsgemäße Kippsiphon kann, außer vor einem Ver­ gießofen, auch an jeder anderen Stelle eines Rinnensystems eingebaut werden, wo es zweckmäßig erscheint. Ein Beispiel dafür ist der Einbau vor einem Verteiler, mit dem das flüssige Metall verschiedenen Vergießöfen zugeleitet wer­ den kann.

Claims (4)

1. Rinnensystem zur Zuleitung von flüssigem Metall in den Einlauftrichter eines Ofens dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlauftrichter (3) des Ofens (2) ein Kippsiphon (5) angeordnet ist, in den das Rinnensystem (1) mündet.

2. Rinnensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kippsiphon (5) eine topfähnliche Form auf­ weist und mit zwei gegenüberliegenden Rinnenstücke als Einlauf (7) und Auslauf (8) für das flüssige Metall verse­ hen ist.

3. Rinnensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kippsiphon (5) um eine horizontale Achse, die Drehachse (10), kippbar ist, die senkrecht zum Rinnensystem (1) steht.

4. Rinnensystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippsiphon (5) mit einer Vorrichtung (9) zum Kippen ausgestattet ist, die mit seiner Drehachse (10) gekoppelt ist.