DE687720C

DE687720C - Kippbare Vorrichtung zum Behandeln von Schmelzen aus Metallen und Legierungen mit Gasen unter Vakuum

Info

Publication number: DE687720C
Application number: DE1934W0095492
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Vogt
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1934-12-02
Filing date: 1934-12-02
Publication date: 1940-02-05

Description

Kippbare Vorrichtung zum Behandeln von Schmelzen aus Metallen und Legierungen mit Gasen unter Vakuum In der Technik besteht z. B. zum Entkohlen von kohlenstoffhaltigen Eisenlegierungen die Notwendigkeit, dies in geschmolzenem Zustand mit Luft bzw. sauerstoffhaltigen Gasen unter Vakuum zu behandeln. Mit einer bekannten Vorrichtung zum Gießen von Metallen unter Vakuum, bei der ein kippbarer Schmelzkessel beweglich innerhalb eines ortsfesten evakuierbaren Behälters angeordnet ist, läßt sich eine derartige Behandlung nicht ausführen, da die Vorrichtung ihrer Bauart nach hierzu nicht geeignet ist und auch keine Mittel zur Behandlung der Schmelze mit Gasen besitzt.
Bei einer anderen, dem gleichen Zwecke dienenden Vorrichtung befindet sich der Boden des Schmelzgefäßes ganz nahe am gegenüberliegenden metallischenTeil der Wandung des umgebenden evakuierbaren Gefäßes. Letzterer wird direkt erhitzt und so die Wärme auf das Schmelzgefäß übertragen. Bei den in der Technik meist in Frage kommenden Schmelztemperaturen von Eisenlegierungen u. dgl. kann der in unmittelbarer Jähe des Bodens des Schmelzgefäßes befindliche metallische Teil des Vakuumbehälters dem atmosphärischen Druck nicht ausreichend Widerstand leisten, erweicht, beult sich ein und reißt endlich.
Bei der im folgenden beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung treten derartige Nachteile nicht ein, da eine unzulässig hohe Erhitzung des Vakuumbehälters vermieden ist. Die Vorrichtung ist so gestaltet, daß sie sowohl als Konverter z. B. zum Frischen von Metallen unter Atmosphärendruck als auch zur Behandlung von Metallen mit Gasen unter Vakuum dienen kann. In letzterem Falle bietet die Schmelze den durch besondere Einführungsrohre eintretenden Gase eine besonders große Oberfläche, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Behandlung verbessert wird. Außerdem ist auf neuartige Weise.die Möglichkeit gegeben, gefahrlos die Schmelze indirekt beobachten zu können; ferner ist Vorsorge getroffen, daß ein Überlaufen der Schmelze verhindert wird bzw. daß in einem solchen Falle die Wandung des Vakuumbehälters nicht Schaden leidet.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Behandeln von Schmelzen aus Metallen und Legierungen mit Gasen unter Vakuum ist dadurch gekennzeichnet, (laß ein mit seitlicher Öffnung 3 versehenes kippbares Gefäß i allseits in einigerEntfernung von der Wandung eines gasdicht verschließbaren Behälters angeordnet ist, durch welchen Rohre 5 und 6 zum Einleiten von Gasen in den Schmelzraum führen. Das Gefäß i ist innen mit einer hitzebeständigen Schutzschicht :2 ausgekleidet, dabei ist die Wandung des Gefäßes i zweckmäßig mindestens bis zur Höhe der Oberfläche der Schmelze gasdurchlässig ausgeführt durch Anordnung von Öffnungen, z. B. Schlitzen oder Löchern u. dgl. Es wird dadurch verhindert, daß bei Evakuierung die in der Schutzschicht stets eingeschlossene .Luft durch dieSchmelze entweichen muß. Die vorgesehenen Gaszuführungsrohre 5 und 6 dienen zur Behandlung der Schmelze mit Gasen bzw. zum Einlassen von Gasen zwecks Druckausgleich. Das eine, 5, mündet bei aufrechter Stellung der Vorrichtung am Boden des Gefäßes i, während das andere, 6, sich durch die Öffnung 3 des Gefäßes erstreckt. Der Rohrstutzen 9 führt zur hier nicht gezeichneten Vakuumpumpe. Der Außenbehälter 4. der Vorrichtung besteht aus zwei mit dem Flansch io gegeneinander abgeschlossenen Hälften, wobei der Teil des Behälters 4, welcher die seitliche Öffnung des Gefäßes i umschließt, entfernbar ist. Diese Hälfte ist unterhalb der seitlichen Öffnung 3 des Gefäßes i mit hitzebeständigem Baustoff zweckmäßig muldenförmig ausgefüttert. Gegenüber der Öffnung 3 des Gefäßes i sind optische Einrichtungen zur mittelbaren Beobachtung der Schmelze angeordnet, z. B. eine Linse 7, welche die Oberfläche der Schmelze auf den Schirm 8 projiziert.
Um die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu erläutern, sei folgendes Betriebsbeispiel angeführt: DerKonverter wird in aufrechter Stellung, wobei der abnehmbare, die seitliche Öffnung des Gefäßes i umschließende Teil des Behälters ,4 abgenommen ist, mit einer z. B. in einem elektrischen Ofen erschmolzenen Ferrochromlegierung gefüllt. Man kann nun Sauerstoff durch die Schmelze drücken; um solchen auf die Schmelze aufblasen zu können, wird der Konverter in waagerechte Stellung gebracht. Wenn durch diese Vorbehandlung derKohlenstoffgehalt bis zu einem gewünschten Grad erniedrigt wurde, z. B. auf 1,5 %, wird der abnehmbare Teil des Behälters 4 auf die Flansche io des anderen Teiles angesetzt und die Vakuumpumpe angestellt, so daß sich beide Teile durch den Atmosphärendruck luftdicht zusammenpressen. Das Schmelzgefäß i ist auf diese Weise allseits in einiger Entfernung mit einem gasdicht verschlossenen Behälter 4 umgeben. Man läßt nun durch (las Gaszuführungsrohr 5 Sauerstoff in den Reaktionsraum eintreten. `jährend der Entkohlung kann das Bad indirekt durch die Projektion auf den Schirm 8 beobachtet werden, was für die Bedienung wesentlich praktischer und ungefährlicher ist als die direkte BeobachtungderSchmelze. Anstatt einerLinse können auch andere optische Hilfsmittel, wie z. B. Hohlspiegel u. dgl., angeordnet sein, welche eine indirekte Beobachtung der Schmelze ermöglichen. Selbstverständlich kann der Behälter auch ein Schauglas zur direkten Beobachtung der Schmelze besitzen. Sollte die Schmelze aus dem Gefäß i auslaufen, so sammelt sie sich, ohne Schaden anzurichten, in der ausgemauerten Mulde ii des Behälters 4. Das Überschäumen des Reaktionsgemisches kann man durch Einströmen von Gasen bzw. Luft durch das auf die Badoberfläche gerichtete Rohr 6 hintanhalten, da auf diese Weise eine schnelle Erhöhung des Druckes und eine Zerteilung des Schaumes erreicht wird. Wenn nötig, wird zur Abkühlung des Behälters 4 dieser außen mit Wasser berieselt.
Ist der Kohlenstoffgehalt erheblich gefallen, so wird das Absaugen der Gase sowie das Aufblasen von Sauerstoff eingestellt und Luft eingelassen bis der Druckausgleich erfolgt ist. Hierauf wird der abnehmbare Teil des Behälters 4 entfernt und gegebenenfalls die Schmelze noch mit Legierungen, Metallen, Zuschlägen u. dgl. vermischt. Hierauf wird die Schmelze ausgegossen, und der Konverter ist für einen neuen Arbeitsgang wieder .bereit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kippbare Vorrichtung zum Behandeln von Schmelzen aus Metallen und Legierungen mit Gasen unter Vakuum, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit seitlicher Öffnung (3) versehenes, in aufrechter und liegender Betriebsstellung verwendbares Gefäß (i) allseits in einiger Entfernung von der Wandung eines gasdicht verschließbaren Behälters (4) angeordnet ist, durch welchen die Zuführungsrohre (5, 6) für- die Gase derart in das Gefäß führen, daß das eine (5) bei aufrechter Stellung der Vorrichtung am Boden des Gefäßes (i) mündet, während das andere (6) sich durch die Öffnung (3) des Gefäßes so erstreckt, daß bei liegender Stellung der Vorrichtung das Gas auf die Oberfläche trifft. Y. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die seitliche Öffnung (3) des Gefäßes (i) umschließende Teil des Behälters (4) entfernbar ist. 3. Vorrichtung; nach Anspruch i und z, dadurch gel:emizeiclinet, daß der Behälter unterhalb der seitlichen Öffnung (3) des Gefäßes (i) mit hitzebeständigem Baustoff, zweckmäßig muldenförmig, ausgefüttert ist. 4.. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßwandung' durch Anordnung von öffnungen, z. B. Schlitzen oder Löchern, gasdurchlässig ausgeführt ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Öffnung (3) des Gefäßes (i) optische Einrichtungen zur mittelbaren Beobachtung der Schmelze angeordnet sind, z. B. eine Linse (j), welche die Oberfläche der Schmelze auf einen Schirm (8) projiziert.