DE7406101U

DE7406101U - Vorrichtung zum einbringen eines zuschlagstoffes in eine fluessige metallschmelze

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Publication number: DE7406101U
Application number: DE19747406101
Authority: DE
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1974-02-21
Publication date: 1975-11-20
Also published as: JPS49130308A; PL88744B1; FR2225531A1; DE2408363A1; FR2225531B1; GB1459879A; CH584075A5; ES425293A1; IT1007815B

Description

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GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen

Einrichtung zum Einbringen eines Zuschlagstoffes in eine flüssige Metallschmelze

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zum Einbringen fein zerteilter Partikel eines Zuschlagstoffes in eine flüssige Metallschmelze, während diese aus einem Schmelzebehälter in einen Abgiessbehälter ausfliesst, bestehend aus einer von einem Vorratsbehälter mit Zuschlagstoffen gespeisten Zuteileinrichtung.

Das Einbringen eines Zuschlagstoffes in eine Metallschmelze ist in der Metallurgie als Impfen der Metallschmelze bekannt. Hierbei unterscheidet man allgemein zwei Impfverfahren, das Impfen in der Pfanne und das Impfen in der Form.

Das Verfahren mit welchem die Neuerung in Zusammenhang gebracht wird, betrifft ein Impfen in der Pfanne. Bei einer bekannten Einrichtung - DT-OS 1 583 9^2 - erfolgt die Einbringung fein zerteilter Teilchen eines Zuschlagstoffes in schmelzflüssigen, in einem beweglichen Ofen

erzeugten Stahl dadurch, dass der Ofen gekippt und damit in wechselnde Stellungen gebracht wird, in welchen der schmelzflüssige Stahl in einem frei fallenden Strom aus dem Ofen austreten kann und so einer Giesspfanne zugeführt wird. Während des Ausfliessens der Schmelze wird dem Schmelzestrom von einer am Ofen angebrachten Sprühpistole ein Strom von festen Teilchen eines Zuschlagstoffes mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, dass die Teilchen beim Auftreffen auf den Schmelzestrom in diesen eindringen und sich nachfolgend mit der Schmelze vermengen.

Da jedoch ein aus einem kippbaren Gefäss austretender Schmelzestrom eine sich stets verändernde Charakteristik aufweist, ist ein gleichmässiges Einbringen des Zuschlagstoffes in einon frei fallenden Schmelzestrom nur in geringen: Grade einhaltbar und eine homogene Vermischung des Zuschlagstoffes mit der ausfliessenden Schmelze nicht in dem erforderlichen Masse gewährleistet. Nachteilig ist ebenfalls, dass die Einrichtung mit dem Ofen als Schmelzebehälter lest verbunden ist, wodurch bei jeder Neuzustellung des Schmelzebehälters die Einbringvorrichtung für den Zuschlagstoff ausser Betrieb gebrecht ist.

Der Neuerung lieg'; die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einbringen fein zerteilter Partikel eines Zuschlagstoffes als Impfmittel in eine flüssige Metallschmelze zu schaffen, wobei das Einbringen während der Zeit erfolgen soll, innert welcher die Metallschmelze aus einem Schmelzebehälter ausfliessend einem Abgiessbehälter zugeführt wird. Es soll damit ermöglicht werden, auch relativ geringe Mengen einer Metallschmelze mit bestmöglicher Wirkung zu impfen, um eine optimale Erhöhung der Keimzahl zu erreichen. Im weiteren soll die Möglichkeit geschaffen werden,

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die Einrichtung ausserhalb der Wärmezone der Oiessbehälter aufzustellen und derart auszubilden, dass der austretende Impfmittelstrahl annähernd In der Mitte des Abgiessbehälters auf die ausfliessende Metallschmelze auftrifft.

Diese Aufgabe ist neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass die Zuteileinrichtung aus einer Kombination von mit einem Rohrverbindungsstück verbundenen Rohrstücken besteht, deren austragender Teil aus einem weit ausragenden Austragsrohr mit nach unten abgewinkeltem Mündungsteil besteht, dessen Mündungsachse zur Falllinie einen spitzen Winkel bildet*.

Ein Äusführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher bebeschrieben«

Die Figur 1 zeigt einen Schmelzebehälter 1 als Stopfenbehälter dargestellt, mit einer im Behälterboden angebrachten Ausflussöffnung 3* welche mittels einer Stopfenstange 2 verschliessbar ist· In einem Abstand 30 von der unteren Bodenfläche 51 des Schmelzebehälters 1 1st ein Abgiessbehälter 5, als Giesspfanne dargestellt, zur Aufnahme einer flüssigen Metallschmelze angeordnet. Die Anordnung des Abgiessbehälters 5 ist derart gewählt, dass der Oeffnungaquerschnltt, dessen Füllraumes 32, zur Oeffnung 3 des Schmelzebehälters 1 gerichtet ist, und die Achse der Oeffnung 3 sich mit der vertikalen Symmetrieachse des FUllraumes 32 deckt..

Der Abgiessbehälter 5 ist hierbei kippbar vorgesehen, wozu dieser seitlich mit Schwenklagern 6 und einer nicht dargestellten Kipp- und Wägevorrichtung ausgebildet sein kann·

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In dem von einem Abstand 30 gebildeten Zwischenraum ist eine Rohrleitung 9 einer Zuteileinrichtung 7 eines Zuschlagstoffes 24 freitragend eingesetzt, die mit dem MUndungsteil 8 zwischen der Ausflussöffnung 3 und dem Rand des Füllraumes 32 endet, wobei der MUndungsteil 8 derart verformt 1st« damit dessen MUndungsachse 10 annähernd zur Mitte des Bodens 11 des Füllraumes 32 zeigt. Der MUndungsteil 8 ist hierbei zweckmässig als Rohrformstück (Fitting) ausgebildet und lösbar mit dem Rohr 9 verbunden.

Der Abstand 30 zwischen der Bodenfläche 31 und dem oberen Rand 12 des Abgiessbehälters 5 ist bestimmt durch die Summe, gebildet vom Durchmesser des Rohres 9, einem Sicherheitsabstand vom Rohr 9 zur Bodenfläche 31 und einem weiteren Sicherheitsabstand vom Rohr 9 zum oberen Rand des Abgiessbehälters 5· de Rohrleitung 9 ist vorzugsweise über der Achse der Schwenklager 6 angebracht., womit ein minimaler Abstand 30 erreichbar ist. Es ist ohne weiteres möglich, zur Rohrleitung 9 eine zusätzliche Rohrleitung 33 vorzusehen, welche einerseits mit der Rohrleitung 9 verbunden, andererseits als Variante an ein ZufUhrorgan für andere Zuschlagstoffe angeschlossen sein kann, womit weitere metallurgische Effekte erzeugbar sind.

Der MUndungsteil 8, sowie ein an diesen anschließender Teil der Rohrleitung 9, ist im Bereich der Wärmestrahlung der ausfliessenden Metallschmelze 4 mit Vorteil in wärmebeständigem Material hergestellt oder mit einer Isolation versehen« Das dem Mündungsteil 8 entgegengesetzte Ende der Rohrleitung 9 ist über ein Rohrverzweigungsstück 3^» einesteils mit einer Rohrleitung 19, die mit einem Trichter 20 versehen zu einer Zuteileinrichtung vorzugsweise einem Dosiergerät 16 führt, und anderenteils mit einer Förden-

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mittelleitung 15 verbunden. Das Rohrverzweigungsstück 54, wofür beispielsweise ein genormtes Rohrverbindungsstück (Fitting) verwendet wird, 1st dermassen ausgebildet, damit ein strömungstechnisch günstiger Effekt erzielbar ist. Die Rohrleitung 19 ist mittels eines Halters 21 annähernd vertikal an einem Gestell 22 befestigt. Auf einem Podest 55 des Gestelles 22 ist das Dosiergerät 16 aufgesetzt, das mit einer Zuführrinne 56 versehen ist, welche miο dem einen Ende in die erweiterte Oeffnung des Trichters 20 ragt. Als Dosiergerät 16 ist ein handelsübliches Gerät, beispielsweise ein elektromagnetisches Schwingfördergerät vorgesehen.

Im Bereich des anderen Endes der Zuführrinne 56 ist über diesem ein Dosiersilo 25, für -ien Zuschlagstoff 2h angebracht, der mittels Haltestreben 28 mit dem Gestell 22 verbunden ist. üeber dem Dosiersilo 25 ist ein Vorratsbehälter 25 montiert, der mit seinem unteren verengten rohrförmigen Auslauf mit einem Teil in die erweiterte Oeffnung des Dosiersilos 25 eintaucht.

Zur Ueberwachung der Füllmenge im Vorratsbehälter 25 ist dieser mit einem Füllstandanzeiger 26, beispielsweise einem Schauglas ausgerüstet. Zur Befestigung des Vorratsbehälters 25 ara Gestell 22 sind Träger 27 verwendet.

In die Fördermittelleitung 15 sind Steuerorgane 14, 15 zur Steuerung des Ausstossens der Partikel des Zuschlagstoffes eingebaut, wobei das Steuerorgan 14 als elektromagnetisches Steuerventil ausgebildet sein kann und als Steuerorgan 15 ein Druckeinstellventil mit einem Manometer 29 vorgesehen ist· Die Fördermittelleitung I5 ist an eine nicht dargestellte Anlage zur Behandlung eines Förclermitteis vorzugsweise Druckgas angeschlossen. Als Druckgas kann Industriedruckluit oder ein verdichtetes inertes Gas verwendet werden.

Zur Uebertragung von Steuerimpulse.! führt von einer nicht dargestellten zentralen Steueranlage eine Steuerleitung 18 zum Dosiergerät 16 und eine weitere Steuerleitung 17 zum Steuerventil 14. Das Druckeinstellventil 15 1st in der vorliegenden Ausführung als manuell betätigbares Ventil vorgesehen, kann Jedoch mit zusätzlichen Geräten versehen auch fernsteuerbar ausgebildet sein. Es ist ohne weiteres möglich anstelle der zentralen Steueranlage eine verkettete Handsteuerung einzusetzen.

Die Wirkungsweise vorliegender Neuerung besteht im besonderen darin, dass fein zerteilte Partikel eines Zuschlagstoffes, beispielsweise FerroSilizium oder Legierungszuschläge, bis zur minimalen Füllstandhöhe in den Vorratsbehälter der Zuteileinrichtung gegeben werden. Von dem Vorratsbehälter fliesst in einem Fallstrom eine bestimmte Menge des Zuschlagstoffes weiter *in das Zuführorgan.

Erfolgt nun von der zentralen Steueranlage ein Steuerimpuls zu einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung für die Stopfenstange des Schmelzebehälters, so wird die Stopfen- ■ stange gehoben und es fliesst durch die Ausflussöffnung in , einem gerichteten Strahl eine bestimmte Menge der flüssigen \ Metallschmelze in den Abgiessbehälter aus. Sobald sich über dem Boden des Abgiessbehälters von der ausfliessenden Me- % tallschmelze ein Schmelzebad zu bilden beginnt, erfolgt von | der zentralen Steueranlage über die Steuerleitung ein Steuer- § impuls auf das Steuerelement des Zuführorganes, womit den | Zuschlagstoff eine Bewegung erteilt wird, der dadurch aus ff dem Mündungsteil des Zuführorganes als Strahl mit definier- %

Il ter Richtung ausströmt und annähernd in der Mitte des Bodens des Abgiessbehälters auf die Schmelze auftreffend, der flüssigen Metallschmelze zugeführt wird. Durch den bei

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Beginn des Schmelzebades durch die Strömungsenergie des Schmelzestrahles sich bildenden Rückstau erfährt die Schmelze eine Turbulenz, wodurch sofort eine innige Vermischung von Schmelze und Zuschlagstoff eintritt· Unmittelbar vor Beendigung des AusfHessens der Schmelze, erfolgt von der zentralen Steueranlage auf das Steuerelement des Zuführorganes ein Steuerimpuls, wodurch die Zufuhr des Zuschlagstoffes unterbrochen wird und kurze Zeit danach ein Steuerimpuls auf die Betätigungseinrichtung der Stopfenstange, wodurch die Ausflussöffnung des Schmelzebehälters verschlossen und dadurch der Ausfluss unterbrochen wird·

Mittels der neuerungsgemässen Einrichtung ist es möglich eine einwandfreie homogene Vermischung des Zuschlagstoffes mit der Schmelze herbeizuführen und eine wesentliche Erhöhung der Keimzahl mit zufriedenstellender Wirkung zu erzielen«

Claims

Schutz ansprUohe

1. Einrichtung zum Einbringen fein zerteilter Partikel eines Zuschlagstoffes in eine flüssige Metallschmelze, während diese aus einem Schmelzebehälter in einen Abgiessbehälter ausflieset, bestehend aus einer von einem Vorratsbehälter mit Zuschlagstoffen gespeisten Zuteileinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteileinrichtung (7) aus einer Kombination von mit einem Rohrverbindungsstück (54) verbundenen Rohrstücken (9, XJ, 19) besteht, deren austragender Teil aus einem weit ausragenden Austragsrohr (9) mit nach unten abgewinkeltem Mündungsteil (8) besteht, dessen Mündungsachse (10) zur Falllinie einen spitzen Winkel bildet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eintragende Teil (19) der Zuführeinrichtung (7) trichterförmig erweitert ist·

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsteil (8) am Austragsrohr (9) freitragend eingesetzt ist.

4. Einrichtung nich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsteil (8) am Austragsrohr (9) lösbar aufgesetzt 1st·

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der MUndungsteil (8) und ein anschliessender Teil des Austragrohres (9) wärmebeständig ausgeführt sind.

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