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Anlage zum ununterbrochenen Schmelzen und Vergießen von Metallegierungen
Beim Schmelzen von Metallegierungen, insbesondere von Eisen in Schachtöfen, z. B.
Kupolöfen, macht sich ein dem Ofenbetrieb anhaftender Mangel unangenehm bemerkbar,
der hauptsächlich darin besteht, daß der Ofen nicht ununterbrochen betrieben werden
kann, andererseits in den meisten Fällen die Durchsatzmenge nicht so groß gewählt
werden kann, daß schwere Gußstücke ohne weiteres gegossen werden können. Sollen
beispielsweise Gußstücke mit einem Stückgewicht von ca. 30 t hergestellt
werden, so bereitet dieses insofern. Schwirigkeiten, als man einen normalen Schachtofen
mit einer stündlichen Durchsatzmenge von ca. io t mindestens drei Stundein arbeiten
lassen muß, um das erforderliche Schmelzgut zu erhalten. Man muß in der Praxis dann
so verfahren, daß man bei Benutzung eines derartigen Ote-ns das Gießgut in drei
Gießpfannen von je io t Fassungsvermögen sammelt und dabei die erste Gießpfanne
dann mindestEns zwei Stundm die zweite Gießpfanne etwa eine Stunde stehen lassen,
muß, bevor die dritte Pfanne gefüllt werden, kann. Das anschließende Vergießen.
der drei PfanneniTrhalte bringt den großen Nachteil mit sich, daß die Gießtemperaturen
der drei Pfannenin.halte sehr unterschiedlich sind, was unangenehme Auswirkungen
im Gefolge haben kann.
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Bei Benutzung eines Siemens-Martinofens ist man an das Fassungsvermögen
des Ofens gebunden; beträgt dasselbe beispielsweise; So oder ioo t, dann muß nach
Fertigmachen der Charge der ganze Ofeninhalt abgestochen werden, was sehr unwirtschaftlich
sein kann, wenn man z. B. beim Abgießen eines 30 t-Gußstückes die restlichen
2o bzw. 70 t zweckentsprechend vergießen will.
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Die Erfindung hilft diesem Übelstand ab und
bietet
die -Möglichkeit, den Schmelzprozeß ununterbrochen durchzuführen und derart große
Gußstücke laufend abzugießen, wodurch das stundenlange Sammeln des Gießgutes wegfällt.
Außerdem dürfte die Anschaffung und Wartung dieser Anlage gegenüber dem Siemens-Martinofen
mannigfache Vorteile mit sich bringen.
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Gemäß der Erfindung wird ein ununterbrochener Schmelz- und Gießbetrieb
dadurch erreicht, daß man mindestens zwei Schachtöfen, z. B. Kupoiöfen, gemeinsam
mit einem Sammler arbeiten läßt. Die vorzugsweise mit Gußeisensteinen ausgekleideten
Schachtoberteile der beiden Schachtöfen sind ortsfest angeordnet. Jeder Schachtofen
ist mit zwei auswechselbaren, vorzugsweise verfahtbaren Unterteilen ausgerüstet,
die ausgestampft oder mit feuerfesten Steinen ausgemauert sind. Die Trennebene zwischen
den Schachtteilen wird gemäß der Erfindung zweckmäßig im Gegensatz'zu den bekannten
Bauarten schräg ausgeführt, beispielsweise unter einem Neigungswinkel von 30° zur
Längsachse des Schachtes, und zwar vorteilhaft etwa 200 mm oberhalb der Schmelzzone.
Selbstverständlich kann der Neigungswinkel auch größer oder kleiner sein. Durch
diese schräge, elliptische Gestaltung der Trennfläche kann der Zusammenbau lediglich
durch den beim Einfahren des Unterteiles erzeugten seitlichen Druck erfolgen; durch
zusätzliche Verwendung eines besonderen Abdichtungsmittels, z. B. eines Tonbreies,
wird die Trennfuge vollkommen luftdicht gemacht. Beim Ausfahren des beweglichen
Schachtteiles löst sich dieser ohne Schwierigkeit von dem anderen Schachtteil ab.
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Der Ablauf an den Schachtöfen ist in an sich bekannter Weise derart
angeordnet, daß das geschmolzene Metall ununterbrochen und schlackenfrei in den
Sammler fließt. Selbstverständlich kann der Sammler in an sich bekannter Weise dazu
benutzt werden, dem erschmolzenen Werkstoff Legierungszusätze in beliebiger Menge
beizufügen.
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Durch die Anordnung von zwei auswechselbaren Schachtunterteilen je
Ofen wird erreicht, daß unter Berücksichtigung einer normalen Ofenreise das etwa
alle sieben Tage :notwendig werdende Auswechseln des Schachtunterteiles in etwa
zwei Stunden vorgenommen werden kann. Die zur Reparatur ausgefahrenen Unterteile
können zunächst abkühlen und werden"dann jeweils in den nächsten Tagen bequem vorn
einer Mindestzahl von Arbeitskräften instandgesetzt, wobei die lästige Arbeit in
der Ofenhitze wegfällt.
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Bei der Ausbildung der Öfen sind lediglich die die beiden Schachtteile
lösbar verbindenden Riegel oder ähnliche Vorrichtungen. sowie die Flansche für die
Windleitung zu lösen und nach dem Einfahren des Unterteiles wieder anzuschrauben.
Da zweckmäßigerweise der Füllkoks schon in dem- Unterteil in Glut gebracht werden
kann, solange es noch ausgefahren ist, dauert die gesamte Unterbrechung des Schmelzbetriebes
an einem Ofen, wie oben erwähnt, etwa 2 Stunden. Um das Zufließen des erschmolzenen
Materials in den Sammler nicht zu unterbrechen, führt man das Auswechseln der Schachtunterteile
an den beiden Ofen an verschiedenen Tagen durch.
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Eine solche Anlage bringt in inetallurgischer Hinsicht den großen
Vorteil mit sich, daß das gesammelteSchmelzgut eine gleichmäßigeTemperatur hat.
Zum Herstellen eines Gußstückes von beispielsweise 30 t Stückgewicht werden
die erforderlichen Gießpfannen, z. B. 3 Pfannen von je io t Inhalt, kurz hintereinander
mit dem Gießgut aus dem beispielsweise 8o bis ioo t fassenden Sammler gefüllt, so
daß in kürzester Zeit bei geringstem Temperaturverlust die Gießform gefüllt werden
kann; die Temperatur der verschiedenen Pfanneninhalte ist dabei praktisch die gleiche.
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Ein weiterer Vorteil einer solchen Anlage besteht darin, daß dieselbe
getrennt von der eigentlichen Gießerei in einem angrenzenden Schmelzhaus untergebracht
werden kann, in welchem sich auch der Sammler befindet. Vorteilhaft wird dieser
derart angeordnet, daß er lediglich mit seiner Gießrinne (Schnauze) .in den Gießraum
hineinragt, so daß die Gießpfannen zum Füllen mit dem Laufkran unter die Schnauze
des Sammlers gefahren werden können. Der Inhalt des Sammlers kann beispielsweise
auch mittels einer gabelförmigen Verteilungsrinne oder auf ähnliche Weise gleichzeitig
in mehrere Gießpfannen abgelassen werden.
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Mittels einer derartigen Schmelzanlage ist es auch ohne weiteres möglich,
im ununterbrochenen Arbeitsgang Blockguß herzustellen, wobei die Kokillen auf einer
Fördervorrichtung o. dgl. zweckmäßig an dem Sammler vorbeigeführt und laufend aus
diesem gefüllt werden.