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Vorrichtung zum Trennen und Vergießen höher schmelzender Metalle Die
Verwendung der Fliehkraft zum. Trennen und Vergießen von Metallen oder Legierungen
ist seit langem bekannt. Man hat zu diesem Zweck Behälter vorgesCien, in die das
Schmelzgut eingebracht und einer Schleuderi%zrkung ausgesetzt wird. Durch die Verschiedenheit
der spezifischen Gewichte der Bestandteile des Schmelzgutes tritt dabei in diesem
eine Schichtung ein, die es ermöglicht, eine weitgehende Trennung z. B. verschiedener
Metalle untereinander oder des Schmelzeinsatzes von der Schlacke durch verschiedene
einfache Mittel durchzuführen. Es istauch vorgeschlagen worden, die Trennung niedrig
schmelzender Metalle mit verschiedenen spezifischen Gewichten durch Schleudern in
einem flaschenähnlichen Behälter vorzunehmen, der zum. Zwecke der genügenden Erhitzung
von allen Seiten in einem mit Gas geheizten Ofenraum eingebaut ist. Derartige Behälter
sind als Zentrifugiergefäße' zweiteilig ausgebildet. Der obere, trichterähnliche
Teil ist deckelartig auf den unteren, das Schmelzgut enthaltenden Behälterteil aufgesetzt
und mit diesem fest verschraubt. Die beabsichtigte Trennung der Bestandteile der
Schmelze wird dadurch erreicht, daß eine in den Deckel eingebaute rohr- oder trichterförmig
ausgebildete Schäleinrichtung durch die Umdrehung des Behälters an dessen Innenwand
aufsteigende Schmelzgutschichten getrennt abnimmt und den entsprechendenAuslaßöffnungen
und vorgesehenen Sammelräumen zuführt.
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Es ist ferner bekannt, in Schleuderguß,-formen Stauvorrichtungen anzuordnen,
die zur Bestimmung der Wandstärken der fertigen Gußstücle benutzt -werden.
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Die vorliegende Erfindung bringt gegenüber den bekannten Einrichtungen
besondere Vorteile. Sie besteht aus einer Vorrichtung zum Trennen und Vergießen
höher schmelzender Metalle, insbesondere Eisen, von spezifisch leichteren Bestandteilen
durch Schleudern in einem heizbaren, mit einer feuerfesten Zustellung versehenen
Behälter und ist dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Zustellung zur Bestimmung
der Schichtstärke und der Austrittsmenge der äußeren Schicht des Schmelzgutes einen
nach dem Innenraum des Behälters sich erstreckenden Damm hat, dagegen zur Bestimmung
der Schichtstärke und der Austrittsmenge der inneren Schicht ein Einsatz dient,
dessen unterer in den Behälter hereinragender Teil eine ringwulstartig abgebogene
Stauwand bildet.
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Die feuerfeste Zustellung im Innern des Schleudergefäßes, durch die
der Schmelzraum gebildet wird, ist erfindungsgemäß in ihrem oberen Teil für den
Abschluß der Schniclze
so geformt, daß eine ganz bestimmte Stärke
der äußeren Schicht des umlaufenden Schmelzgutes entsteht, was, ergänzt durch die
Anordnung eines ringwulstähnlichen Körpers, durch dessen feine Öffnungen der betreffende
Schmelzbestandteil hindurchtreten muß, deren Trennung von der zweiten nach innen
folgenden Schicht besonders erleichtert. Der Boden der Zustellung erhält zum Sammeln
der beim Unterbrechen des Schleudervorganges verbleibenden Schmelzgutreste eine
besonders gestaltete Vertiefung, aus der die erstarrte Schmelze ausgebracht werden
kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach
der Erfindung dargestellt. ' Hierin ist a ein druckfester Mantel, der innen mit
einer feuerfesten Zustellungb, die rin Boden eine Vertiefungr aufweist und z. B.
aus feinkörnigem Aluminiumoxyd besteht, ausgekleidet ist. In diese Masse eingelagert
ist die zur Flüssigltaitung oder Überhitzung des Schmelzgutes vorgesehene Wicklung
oder Spule e, die z. B. bei Induktionsheizung mit mittelfrequentem Wechselstrom
gespeist wird und für diese Zwecke gleichzeitig zum Kühlwasserdurchfluß hohl ausgebildet
ist. Die Kühlwasserzuleitung d wird zweckmäßigerweise durch die Antriebswelle e
geführt. Der Wasseraustritt geschieht durch ein überdruckventil f, welches das Wasser
in eine feststehende ringförmige Rinne g ableitet. Das flüssige Schmelzgut wird
durch den feststehenden Eingußtrichter 1 eingebracht und das gereinigte Metall nach
Trennung von seinen anderen Bestandteilen durch Schleuderkraft durch die Öffnungen
p über den Damm in der Schmelzrinne n zugeleitet, @vori wo es durch den Schmelzaustritt
o den b"ußformen zugeführt wird, während die weiteren Bestandteile über die ringwulstähnlich
ausgebildete Trennvorrichtung g nach außen in nicht näher in der Zeichnung daigestellte
Sammeleinrichtungen geschleudert werden.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende:
Das in den -Raum h eingebrachte flüssige Schmelzgut wird mit dem aus Druckmantela,
Zustellungb und Heizeinrichtung c bestehenden Behälter durch die Antriebswelle e
in Umdrehung-versetzt. Durch die Schleuderwirkung tritt nun in der Schmelze, die
dabei an die Innenwand des Behälters gepreßt wird und daran aufsteigt, eine Schichtung
ihrer verschiedenen Bestandteile nach den jeweiligen spezifischen Gewichten ein.
Der spezifisch schwerere Anteil k, z. B. Eisen, wird am weitesten außen unmittelbar
an der Zustellung b anliegen und darauf nach der INlittelachse des Behälters zu
die spezifisch leichte Schicht 1, z. B. Schlacke, sich ablagern. Die Öffnung des
Raumes lt ist oben z. B. durch eine besondere Ausbildung der ZustCI-lung b zu einem
Ring oder Dammuz verengt, der die Dicke und damit die Menge der äußersten Schicht
des umlaufenden Schmelzgutes bestimmt. Die durch die Umdrehung nach oben sich bewegenden
Bestandteile k und 1 der Schmelze werden nun auf folgende Art und Weise getrennt.
Der spezifisch schwerere Anteil k des Schmelzgutes muß, bevor er über den Damm m
in die Sammelrinnen zum Schmelzauslaß o kommt, durch feine Öffnungen p des Ringwulstes
g hindurchgehen. Diese Öffnungen p sind so angeordnet und wirken in Verbindung mit
dem Dammm auf die Weise, daß nur die äußerste Schicht k, die sich in unmittelbarer
Nähe der Zustellung b befindet, in dieser Richtung nach oben ausgießen kann. Die
anderen Bestandteile, z. B. Schlacke, die sich auf der nach innen gerichteten Oberfläche
der Metallschicht ansammeln; bilden eine zusammenhängende Schicht, die bei genügend
großer Menge an der Innenseite des Ringwulstes g aufsteigt und schließlich über
dessen oberen Rand tritt, von wo sie in entsprechend vorgesehene Auffangeinrichtungen
abgeschleudert wird. Die beim Unterbrechen oder bei Beendigung des Schleudervorganges
zurückbleibenden Schmelzgutreste sammeln sich in der besonders bemessenen Vertiefung
im Boden der Zustellung. Erstarrt können diese leicht aus dem Innern des Behälters
entfernt werden.
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Durch den Einbau der elektrischen Heizung in das rotierende Schleudergefäß
ist es auf die einfachste und bequemste Weise mGglich, das flüssig eingebrachte
Schmelzgut während des ganzen Arbeitsvorganges auf einer bestimmten gewünschten
Temperatur zu halten bzw. es auch weitgehend zu überhitzen. Die Stromzuführung zu
der umlaufenden Wicklung 'oder Spule c geschieht mittels auf dem Außenmantel a des
Schleudergefäßes bzw. auf dessen Antriebswelle e befestigten Schleifringen s und
s', auf denen bewegliche Stromzuführungen t bzw. t' aufliegen. Der Druckmantel des
Schleudergefäßes sowie die Stromabnehmerringe sind z. B. bei Anwendung des kernlosen
Induktionsverfahrens so ausgebildet, daß in ihnen keine Verluste auftreten können.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist selbstverständlich auch geeignet,
um Leichtmetalle oder deren Legierungen oder Metalle von Oxyden, die eine- höhere
Dichte haben als das Metall selbst und dann die äußerste Schicht beim Schleudervorgang
bilden, zu trennen. Die Ausbringung der Bestandteile kann natürlich auch durch Zusatz
von Flußmitteln geschehen, ebenso wie es möglich ist,
in der Vorrichtung
zur Verhinderung von Oxydation mittels, Schutzgases in neutraler oder reduzierender
Atmosphäre und in dauerndem oder unterbrochenem Betrieb zu arbeiten.