DE528390C - Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern und Reinigen geschmolzener Metalle und Metallegierungen durch Erschuettern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern und Reinigen geschmolzener Metalle und Metallegierungen durch Erschüttern Gegenstand des Patents 459 299 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbessern geschmolzener Metalle oder Metalllegierungen durch auf mechanischem Wege hervorgerufene Erschütterungen. Das Verfahren nach dem Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß die Erschütterungen dem Metall während seines Durchlaufes durch einen zwischen Schmelzofen und Gießpfanne eingeschalteten geschlossenen Kanal mitgeteilt werden. Zur Ausübung dieses Verfahrens dienen gemäß dem Hauptpatent Vorrichtungen, die aus einem Kanal von wechselndem Querschnitt und wechselnder Richtung gegebenenfalls mit einem Sammelgefäß am Auslaufende des Kanals bestehen und zwecks Ausübung des Verfahrens in Erschütterungen versetzt werden. -Nach der vorliegenden Zusatzerfindung soll dem Metall während des Erschütterns durch an sich bekannte Beheizung des Mischkanals und des Sammelgefäßes Wärme zugeführt werden. Gegebenenfalls können ihm beim Eintritt in den Kanal Veredelungsstoffe, Desoxydations- und Reinigungsmittel zugesetzt werden.
• Die Bewegung der flüssigen Schmelzen kann auch durch in mehreren Richtungen erfolgte Bewegungen hervorgerufen werden. Zur Temperaturerhöhung können dem Metall unter Wärmeentwicklung reagierende Stoffe, z. B. Thermit, zugegeben werden.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Sammelgefäß angeordnete Mischvorrichtung nicht aus einem Kanal, sondern aus vielfachen oder verzweigten Kanälen von wechselndem Querschnitt und wechselnder Richtung besteht, die in gegen die Waagerechte schwach geneigten Ebenen verlaufen, und durch einen im Saminelgefäß angeordneten Brenner beheizt werden. Die Mischvorrichtung und das Sammelgefäß können einzeln oder gemeinsam ortsbeweglich angeordnet sein und einzeln oder gemeinsam angewendet werden.
• Es war bekannt, Metallschmelzen zum Verbessern und Reinigen der Metalle oder Metallegierungen in Erschütterung zu versetzen. Dieses bekannte Verfahren wird durch die Beheizung der Erschütterungsvorrichtung wesentlich verbessert. Die Beheizung während des Erschütterns des Kanals oder Sammelgefäßes macht das Schmelzgut für die Wirkung der Erschütterungen besonders geeignet. Diese wird in jeder Beziehung eine intensivere und die D urchmischung und Reinigung des Metalls dadurch eine erheblich größerer als wenn die Erschütterungen ausgeübt werden, ohne das Metall durch Beheizung dünnflüssig zu halten oder zu machen. Insbesondere ist das Verfahren nach der Erfindung zur weiteren Verbesserung niedrig gekohlter, hochwertiger Gußeisen und schmiedbarer Eisensorten bestimmt, die im Gießereischachtofen nach besonderem Verfahren hergestellt worden sind. Hierbei ist es erforderlich, Temperaturen von 1500' und darüber zu erzeugen, was ohne Beheizung der Metallbäder gar nicht möglich wäre. Zur Erzeugung dieser hohen Temperaturen kommen insbesondere hochwertige Beheizungsarten, z. B. Kohlenstaubfeuerung, Ölfeuerung, Regenerativ- oder Rekuperativfeuerungen, elektrische Beheizung in Frage.
• Auch die Behandlungszeiten während des Erschütterns werden durch die Beheizung wesentlich herabgesetzt, so daß die Leistung des Verfahrens durch die Kombination der Erschütterung und Beheizung wesentlich erhöht wir d.
• Der Zusatz von Veredelungsstoffen, Desoxydations- oder Reinigungsmittelnwirddurch die Beheizung erleichtert, in vielen Fällen überhaupt erst ermöglicht, weil ohne die Beheizung das Metallbad durch den Zusatz zu stark abgekühlt werden würde. Je nach der Stärke der Bewegungen wird auch das flüssige Schmelzgut in schwächere oder stärkere Bewegung, gegebenenfalls bis zum überstürzen an den Wandungen versetzt. Es kommt selbstverständlich auf die Bewegungen des Metallbades und weniger auf die Bewegungen der Vorrichtung an. Diese brauchen, was ohne weiteres klar sein dürfte, der Größe nach nicht übereinstimmen.
• Es ist bekannt, Metall auf dem Wege vom Schmelzofen zum Vorherd durch Wärmezufuhr zu erhitzen. Ferner ist es bekannt. Roheisen 'beim Abfluß durch einen Herd durch Flammen zu frischen. Bei diesen bekannten Verfahren fehlt jedoch jegliche Bewegung des flüssigen Metalls durch besondere Erschütterungsvorrichtungen. Weiter ist die Verwendung von Vorrichtungen bekannt, bei denen Mischkanäle mit darunter befindlichen Sammelgefäßen vorhanden sind, jedoch findet bei diesen bekannten Vorrichtungen ebenfalls keine Erschütterung des Inhalts durch Bewegung statt.
• Durch das Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, das Material in den verwendeten beheizten, ofenartigen Behältern auf die jeweils erforderliche Temperatur zu bringen und auf ihr zu halten und, wenn es erforderlich ist, auch längere Zeit den Bewegungen und Erschütterungen auszusetzen.
• Zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung können Vorrichtungen dienen, die zusammengesetzt sind aus einem beheizten, ofenartigen Behälter mit einem darüber angeordneten System von Mischkanälen. Die Mischkanäle dienen z. B. dazu, in einer anderen Schmelzvorrichtung, z. B. Gießereischachtofen, niedergeschmolzenes Material schon beim Einlauf durch die Mischkanäle in den beheizten, ofenartigen Veredelungsbehälter gründlich zu durchmischen, und falls bereits beim. Eintritt in diese Mischkanäle Zusatzstoffe sowie wärmeerzeugende Stoffe mit dem flüssigen Schmelzgut eingeführt werden, dieses mit den Zusatzstoffen zu vernv.schen. Die Zusatzstoffe können fest und flüssig zugegeben werden.
• Der ofenartige Behandlungsbehälter und die Mischvorrichtung, die gerüttelt werden können, können gemeinsam oder einzeln, fest oder ortsbeweglich, auch vor Schmelzöfen als Ofenvorsatz angewandt werden. Die Beheizung der Vorrichtungen nach der Erfindung erfolgt mit den für Herdöfen und Flammenöfen bekannten Beheizungsarten.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt.
• Abb. i zeigt die Vorrichtung in senkrechtem Scluiitt.
• Abb. z ist ein Schnitt nach der Linie I1-11 der Abb. i, Abb.3 ein Schnitt nach der Linie 111-III der Abb. i.
• Die dargestellte Vorrichtung besteht aus der nur von dem Arbeitsgut durchströmten Mischvorrichtung a und aus dem ofenartigen Sammelbehälter b darunter. Die Mischvorrichtung a wird von einem System von Kanälen c von wechselndem Querschnitt und von wechselnder Richtung gebildet. Dieses Kanalsystem ist in hin und her gehenden Gruppen schwach geneigt angeordnet. Als Einguß für das flüssige Metall dient der Trichter d. Am Schluß des Kanalsystems ist eine Öffnung e vorhanden, die das gemischte Arbeitsgut in den ofenartigen Behälter b übertreten läßt.
• Im Behälter b bildet sich ein Bad. Der Behälter ist mit einem Schlackenabstichloch f versehen, an dessen Stelle auch eine größere verschließbare Öffnung (Arbeitstür) treten kann. Zum Ablassen des fertigen Arbeitsgutes dient das Stichloch h. Ferner ist ein Brenner g angebracht, der zum Beheizen des Bades im Behälter b bestimmt ist.
• Die Vorrichtungen a und b werden erfindungsgemäß in sich wiederholende Bewegungen versetzt. Hierzu können jegliche geeigneten mechanischen Vorrichtungen dienen, wie Kurventriebe, Kurbeltriebe, Schaukelvorrichtungen u. d'gl.
• Während auf der Zeichnung die Vorrichtungen a und b ein Ganzes bilden, können sie auch je als besonderer Teil getrennt ausgeführt sein. Dann können beide Teile ortsbeweglich angeordnet sein, insbesondere der Behälter b, um diesen in der Werkstatt verfahren und in an sich bekannter Weise unmittelbar als Gießpfanne benutzen zu können.
• Die ortsbewegliche Anordnung bietet Vorteile, z. B. kann bei ortsbeweglicher Anordnung, wenn der Behälter b bis zu einer günstigen Badhöhe gefüllt ist, die Veredelung des Metalls aber noch nicht vollkommen ist, der Behälter b abgefahren und die Veredelung nach der Erfindung an einer anderen hierfür eingerichteten Stelle der Gießhalle zu Ende geführt werden. Der abgefahrene Behälter b wird dann gegen einen zweiten Behälter. b ausgewechselt.' Naturgemäß kann auch in der beheizten; ofenartigen Vorrichtung das Schmelzgut, besonders wenn es sich um leichter schmelzende Metalle und Metallegierungen handelt, selbst eingeschmolzen werden. Bei Metallen mit höheren Schmelzpunkten wäre allerdings mit einer entsprechenden Einschmelzzeit zu rechnen.
• Die Vorteile,-welche das neue Verfahren bringt, sind, wie leicht ersichtlich, recht erhebliche. Außer den bereits genannten Verbesserungsmöglichkeiten können auch z. B. kleinere und größere Mengen zweckmäßig vorher verflüssigten kohlenstoffarmen Eisens mit flüssigen kohlenstoffreichen Eisenbädern, wie es an und für sich bekannt ist, gemischt werden, und zwar in so gleichmäßiger Durchinischung, wie dies bisher nicht möglich war.
• Ferner wird folgender Nachteil vermieden: Beim Verschmelzen größerer Prozentsätze gröberer Stücke kohlenstoffarmen Eisens, z. B. Stahl- und Flußeisenabfällen in Graugußgatti.erungen im Kupolofen, werden diese wohl geschmolzen, klumpen aber in der Gießpfanne teilweise wieder zusammen und scheiden sich schlackenartig aus und kommen an die Oberfläche des Eisenbades. Auch diese Erscheinung wird vermieden und ein gleichmäßiges flüssiges Material erzeugt.

Claims (3)

1. PATENT ANSI'kÜC1iL: t . Verfahren zum Verbessern und Reinigen geschmolzener Metalle und Metalllegierungen durch Erschüttern nach Patent 4.59 299, dadurch gekennzeichnet, daß dein Metall während des Erschütterns durch an sich bekannte Beheizung des Mischkanals und des Sammelgefäßes Wärme zugeführt wird und ihm gegebeiienfalls beim Eintritt in den Kanal Veredelungsstoffe, Desoxydations- oder Reinigungsmittel zugesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der flüssigen Schmelzen durch in mehreren Richtungen erfolgende Bewegungen der Mischvorrichtung bzw. des Sammelgefäßes hervorgerufen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metall unterWärmeeiitwicklung reagierende Stoffe, z. B. Thermit, zugegeben werden. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Sammelgefäß (b) angeordnete Mischvorrichtung (a) nicht aus einem Kanal, sondern aus vielfachen oder verzweigten Kanälen (c) von wechselndem Querschnitt und wechselnder Richtung besteht, die in gegen die Waagerechte schwach geneigten Ebenen verlaufen, und durch einen im Sammelgefäß (b) angeordneten Brenner (g) beheizt werden. 5. Vorrichtung nach Anspruch .l, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung und das Sammelgefäß einzeln oder gemeinsam ortsbeweglich angeordnet sind, so daß sie einzeln oder gemeinsam in Anwendung kommen können.