DE416337C

DE416337C - Verfahren zum Schmelzen und Giessen von Metallen, insbesondere von Aluminium

Info

Publication number: DE416337C
Application number: DES57275D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Hans Gerdien
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1921-08-13
Filing date: 1921-08-13
Publication date: 1925-07-14

Description

Verfahren zum Schmelzen und Gießen von metallen, insbesondere von Aluminium. In der Gießereitechnik macht die Befreiung des Gußmetalls einerseits von Gasblasen, anderseits von Oxyden und anderen Verunreinigungen Schwierigkeiten, die oft nur schwer zu überwinden sind. Diese Schwierigkeiten machen sich besonders störend bemerkbar bei Metallen, die bei Schmelztemperatur zähflüssig sind, so daß die spezifisch leichteren oder schwereren Bestandteile sich nur langsam ausscheiden. Bei manchen leicht schmelzbaren Leichtmetallen kommt noch hinzu, daß sie bei Erhitzung über den Schmelzpunkt an der Luft ohne weiteres verbrennen. Gerade derartige Materialien, insbesondere Aluminium, in geeigneter 'Weise zu schmelzen und für den Guß vorzubereiten, ist Aufgabe der Erfindung. Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß ein Schmelztiegel von der Form eines U-Rohres verwendet wird, in dessen einen Schenkel das Schmelzgut eingeführt, aus dessen anderen Schenkel es entnommen wird.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnun-, schematisch dargestellt. Ein U-Rohr i aus feuerfestem Baustoff, beispielsweise Aluminiumoxyd, ist in ein weiteres U-Rohr 2 aus Eisen eingesetzt. Der Zwischenraum 3 wird gemäß der Erfindung mit einer festgestampften Masse ausgefüllt. Zweckmäßig wird man eine Masse wählen, die gut wärmeleitend ist, z. B. pulverisiertes '.-#lagnesiumoiyd. Es ist bekannt, Gefäße oder Öfen aus einem inneren und einem äußeren L#laiitel herzustellen und den Zwischenraum mit einer wärmeisolierenden hasse auszufüllen. Die festgestampfte Masse bei der Vorrichtung gemäß unserer Erfindung dient. jedoch anderen Zwecken: Einerseits soll die von außen zugeführte Wärme an den inneren Tiegel weiterleiten, anderseits soll sie den hydraulischen Druck der geschmolzenen Masse aufnehmen, da das feuerfeste innere U-Rohr i nicht so stark ewählt «erden kann, daß es allein imstande' ist, den hydraulischen Druck aufzunehmen. Würde man nämlich dem U-Rohr i einen sehr starken Querschnitt geben, so würde es an der Innen- und Außenwand verschiedenen Materialspannungen ausgesetzt werden, die Risse zur Folge haben könnten. Der ganze Tiegel wird von außen geheizt. In dem einen Schenkel 13 wird das Schmelzgut 4 eingebracht, aus dem anderen Schenkel 5 wird es entnommen. Die Verbindung 6 der beiden Schenkel ist erweitert, so daß bei Entnahme von geschmolzenem Metall die Durchflußgeschwindigkeit hier nur sehr gering ist, und Unreinigkeiten von hohem spezifischen Gewicht, wie z. B. die Nitride und Oxyde, sich am Boden ablagern können. In diesem erweiterten Raum 6 herrscht auch ein höherer hydrostatischer Druck, auf den der Gießereifachmann besonderen Wert legt, da sich erfahrungsgemäß unter seinem Einfluß die im flüssigen Metall verbleibenden Hohlräume schließen. Die so gereinigte homogene Schmelzmasse steigt dann im Schenkel s empor, der zweckmäßigerweise stärker geheizt wird, so daß das Metall genügend überhitzt ist, um die für den Guß notwendige Dünnflüssigkeit zu besitzen. Damit am Flüssigkeitsspiegel keine Verbrennung eintreten kann, wird er durch das Rohr 7' mit einem chemisch indifferenten Gase bespült, beispielsweise Wasserstoff oder Argon. Zum Gießen kann der Schenkel 5 mit einer Tülle ä versehen sein; besonders vorteilhaft aber ist es, das geschmolzene Gut unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zu entnehmen, wo infolge des hydrostatischen Druckes das Metall noch homogener und die Temperatur höher ist. Um beispielsweise Walzknüppel zu gießen, kann man eine eiserne Form g verwenden, die mit einem Eintauchrohr i o versehen ist. Bei i i wird der Druck abgesaugt, so daß das flüssige Metall in der Form hochsteigt. Sobald sie genügend gefüllt ist, wird das Rohr io verschlossen und aus dem Schmelztiegel herausgezogen. Man kann das Metall dann in der Form unter Luftabschluß beliebig langsam abkühlen lassen.
Der Verschluß ist leicht zu bewerkstelligen durch eine Kugel 1.1 aus Korund (geschmolzenem Aluminiumoxyd), die in dem Rohr io spielt. Sie bildet kein Hindernis beim Eindringen des Schmelzgutes von unten, sinkt aber, wenn die Masse in der Form in Ruhe ist, infolge ihres größeren spezifischen Gewichtes nach unten und hindert das Austreten der Schmelzmasse.
Es wird zweckmäßig sein, die Form 9 vorzuwärmen. Das kann am Schmelztiegel selbst geschehen, indem sie von einer Verlängerung 12 des eisernen Rohres umgeben wird. Die Form kann aber auch elektrisch noch besonders geheizt werden.
Ein derartiger Schmelztiegel ist nicht allein für Aluminium, sondern auch für andere Metalle und Nichtmetalle verwertbar, die beim Gießen ähnliche Anforderungen stellen.

Claims

PATENT-ANSPRÜCFIE: i. Verfahren zum Schmelzen und Gießen von Metallen, insbesondere von Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen in einem U-förmigen Rohr erfolgt, dessen einer Schenkel (13) zur Einführung des Schmelzgutes, dessen anderer Schenkel (5) zur Entnahme des Schmelzgutes eingerichtet ist.
2. Schmelztiegel nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein U-förmiges Rohr (i) aus feuerfestem Baustoff und ein dieses umgebendes weiteres U-Rohr (2) aus mechanisch widerstandsfähigem Baustoff, wobei der Zwischenraum (3) zwischen beiden durch eine wärmeleitende, festgestampfte Masse, z. B. pulverisiertes Magnesiumoxyd, ausgefüllt ist.
3. Schmelztiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (6) am unteren Ende der beiden Schenkel (13 und 5) größeren Querschnitt hat als die Schenkel selbst. ¢.
Vorrichtung zur Entnahme des Schmelzgutes aus dem Tiegel nach Anspruch i, bestehend aus einer entlüfteten Gußform, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußform (9) ein nach unten verjüngtes, in den Entnahmeschenkel (5) eintauchendes Ansatzrohr (io) besitzt, in dem eine hitzebeständige Kugel (14) einen einseitig wirkenden Verschluß bildet.
5. Vorrichtung zur Entnahme des Schmelzgutes aus dem Tiegel nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Gußform (9) von einer Verlängerung (12) des Schmelztiegels umgeben ist, innerhalb deren die von dem Tiegel ausgestrahlte Wärme zusammengehalten wird.
6. Verfahren zum Betriebe eines Schmelztiegels nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Entnahmeschenkel (5) stärker geheizt wird als der andere Schenkel (13).
7. Verfahren zum Betriebe eines Schmelztiegels nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Entnahmeschenkel (5) über der Oberfläche des geschmolzenen Gutes ein chemisch unwirksames Gas (Wasserstoff, Argon) eingeblasen wird.