DE8231835U1

DE8231835U1 - Vorrichtung zur beseitigung der in den fluessigen metallen enthaltenen einschluesse

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Publication number: DE8231835U1
Application number: DE19828231835U
Authority: DE
Original assignee: Daussan SAS
Current assignee: Daussan SAS
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1985-02-14
Also published as: FR2516415A1; FR2516415B1; DE3241923A1; US4576365A; US4468012A; AU552906B2; DE3241923C2; AU9018182A

Description

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Vorrichtung zur Beseitigung der in den flüssigen Metallen enthaltenen Einschlüsse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung der Einschlüsse, insbesondere der Oxide, des flüssigen Metalls, das in einen Schmelzgutverteiler gegossen wird.

Diese Einschlüsse entstehen durch die Oxidation des flüssigen Metalls durch die Luft oder durch Verunreinigungen, wie Aluminiumoxid und andere Metalloxide oder nichtmetallische Oxide, die mit Absicht oder nicht dem Metall bei den verschiedenen Gießvorgängen einverleibt werden.

Diese Einschlüsse sind sehr oft für die schlechte Qualität des erhaltenen Metalls verantwortlich» Es müssen daher Maßnahmen getroffen werden, durch welche die Bildung dieser Einschlüsse vermieden wird.

Zur Beschränkung der Oxidation des flüssigen Metalls, das in den Schmelzgutverteiler gegossen wird, wird das Bad aus flüssigem Metall gewöhnlich mit einem Abdeckpulver aus feuerfestem Material von geringerer Dichte als das flüssige Metall bedeckt. Dieses Abdeckpulver ermöglicht es jedoch nicht, die Bildung von Einschlüssen voll zu vermeiden. In der Tat können die heftigen, bei der Wärmekonvektion des flüssigen Metalls im Inneren des Schmelzgutverteilers auftretenden Bewegungen einen Antrieb nach unten, d.h. zu den Gießöffnungen, von Feststoffteilchen bewirken, die von dem Abdeckpulver stammen, und dadurch Einschlüsse herbeiführen. Außerdem können die anfänglich im Metall, das in den Verteiler gagossen wird, enthaltenen Einschlüsse augenscheintlich durch dieses Deckpulver nicht eliminiert werden,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, welche eine wirksame Beseitigung solcher Einschlüsse ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich dadurch, daß sie Elemente besitzt, die im Inneren des Schmelzgutverteilers angeordnet und dazu bestimmt sind, in dem flüssigen Metall in den Tauchzustand gebracht zu werden, welche Elemente aus einem wärmeisolierenden und bei der Temperatur des flüssigen Metalls sinterungsfähigen Material hergestellt sind, das aus anorganischen Partikeln zusammengesetzt ist, die in einem Bindemittel eingebettet sind, wobei die Elemente in ihrem Inneren mit einem Kanal versehen sind, der zum Anschluß an eine Zufuhrquelle von inertem Gas gegenüberliegend dem flüssigen Metall bestimmt ist.

Das Material, welches diese Elemente bildet, sintert beim Kontakt mit dem flüssigen Metall und wird porös. Die auf diese Weise entstehenden Poren dienen dazu, das inerte Gas, beispielsweise Argon, des im Inneren der Elemente vorgesehenen Kanals zu dem flüssigen Metall zu kanalisieren, in welchem die Elemente eingetaucht sind. Die Strahlen aus inertem Gas, die an der Oberfläche dieser porösen Elemente gebildet werden, steigen zur Oberfläche des flüssigen Metalls, wobei sie zu der letzteren die Einschlüsse aus Oxiden und anderen im flüssigen Metall enthaltenen Verunreinigungen führen. Durch Verteilen der erwähnten Elemente in geeigneter Weise, die im Kontakt mit dem geschmolzenen Metall porös werden, ist es möglich, die Einschlüsse vollständig zu eliminieren und dadurch ein sehr reines Metall von ausgezeichneter Qualität zu erhalten*

Bei einer¹ vortellhaftenAusführüngsförm der Erfindung werden die erwähnten Elemente durch längliche Blöcke gebildet,

welche von dem erwähnten Kanal durchgehend durchzogen werden und sich über die volle Höhe der Seitenwand und die Breite des Bodens des Schmelzgutverteilers erstrecken. , '

Vorzugsweise sind die länglichen Blöcke, die an der Seiten- | wand des Verteilers angeordnet sind, an ihren entgegengesetzten Enden mit Blöcken verbunden, die am Boden ßes Schmelzgutverteilers angeordnet sind, so daß ihre Kanäle miteinander in Verbindung stehen.

Auf diese Weise wird im Schmelzgutverteiler eine Reihe von Barrieren erhalten, welche durch Strahlen aus inertem Gas gebildet werden, die das gesamte flüssige Metall beeinflussen, das in dem Verteiler enthalten ist,, und auf diese Weise ermöglichen, die Einschlüsse zur Oberfläche des flüssigen Metalls wirksam zu verdrängen.

Bei ei.ner besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die länglichen Blöcke zwischen den Platten eingesetzt, die entfernbar und wärmeisolierend sind und die Seitenwände sowie den Boden des Schmelzgutverteilers ausfuttern.

Das flüssige Metall wird in den Schmelzgutverteiler durch ein Gießrohr gegossen, das in das Bad aus flüssigem Metall eintaucht, welches in dem Schmelzgutverteiler enthalten ist, welches Gießrohr innen luit einer Verkleidung ausgefuttert ist, das aus einem wärmeisolierenden und sinterungs™ fähigen Material von gleicher Natur wie das Material der Platten ausgefuttert ist, die die Seitenwände und den Boden des Schmelzgußverteilers bedecken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gießrohr mit einer Rohrleitung versehen, die zum Anschluß an eine Quelle eines inerten Gases bestimmt und

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in der wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Verkleidung eingebettet ist, wobei das eine Ende der Leitung außerhalb des Rohres in der Nähe seines oberen Teils mündet und das andere Ende der Leitung am unteren Teil des Rohres mündet, das für den Tauchzustand im Bad aus flüssigem Metall bestimmt ist, das in den Schmelzgutverteiler gegossen wird.

Es werden daher am unteren Teil des Rohres Strahlen aus inertem Gas gebildet, welche die Poren durchqueren, die nach dem Sintern der Verkleidung entstehen, und die Einschlüsse, die in dem flüssigen Metall enthalten sind, zur Oberfläche des flüssigen Metalls in der Zone benachbart dem Rohr verdrängen. Diese Anordnung trägt daher zusammen mit den länglichen Blöcken, die im Schmelzgutverteiler angeordnet sind, zur Beseitigung der Einschlüsse des flüssigen MeLaIl" bei.

Die Gießöffnungen des Schmelzgutverteilers können durch eine Einsatzhülse ausgefuttert werden, die abnehmbar und aus einem wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Material von der gleichen Natur wie die Platten des Schmelzgutvertellers und die Verkleidung des Gießrohres ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Einsatzhülse an ihrem dem Inneren des Schmelzgutverteilers benachbarten Teil eine Leitung auf, die in dem Material der Einsatzhülse eingebettet ist und mit öffnungen für den Durchtritt des inerten Gases versehen ist.

Die durch diese Anordnung erzeugten Luftstrahlen ermög-

liehen die Verdrängung nach oben der in dem flüssigen Metall in der Nähe der Gießöffnung befindlichen Einschlüsse*

Das Schlußstück, das als Stopfer bezeichnet wird und welches das öffnen und das Schließen der Gießöffnungen des Ver*·

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tellers steuern, kann außen mit einer abnehmbaren Hülse aus wärmeisolierendem und sinterungsfähigem Material verkleidet werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Hülse an ihrem dem Inneren des Schmelzgutverteilers benachbarten Teil mit einer Leitung versehen, die in dem Material der Hülse eingebettet ist und Öffnungen für den Durchtritt des inerten Gases aufweist.

Diese Anordnung trägt ebenfalls zusammen mit den vorangehend beschriebenen zur Beseitigung der Einschlüsse bei, die in dem flüssigen Metall enthalten sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den beillegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Längsschnitt eines Schmelzgutverteilers, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist/

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Ebene II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht der Einzelheit A von Fig, 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig, 4 eine Ansicht im Längsschnitt eines Gießrohres, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Ebene V-V in Fig, Ai

Fig. G eine Ansicht im Längsschnitt von erfindungsgemäßen

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Vorrichtungen mit einem Verschlüßstück und einer¹ Gießöffnung eines Verteilers;

Fig. 7 eine Ansicht in der Richtung des Pfeils VII in Fig. 6 der in die Gießöffnung eingesetzten Hülse.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 weist der Schmelz gutverteiier 1 seitliche Wände 2 und einen Boden 3 aus feuerfesten Backsteinen auf, die von abnehmbaren Platten 4 bedeckt sind, welche wärmeisolierend aus sinterungsfähigem Material sind, das aus anorganischen Partikeln zusammengesetzt ist, wie Siliziumdioxid und/oder Aluminiumoxid und/ oder Magnesiumoxid, Mineralfasern oder organischen Fasern, die von einem organischen Bindemittel, wie Phenolharzkleber oder einem anorganischen Bindemittel, wie Schamottemörtel, umhüllt sind.

Gegen die Seitenwände 2 und den Boden 3 und zwischen den Platten 4 sind längliche Blöcke 5, 6 angeordnet, die durchgehend im Sinne ihrer Länge von einem Kanal 7, 8 durchzogen sind, der an eine Zufuhrleitung 9 für ein inertes Gas, wie Argon, angeschlossen ist.

Die länglichen Blöcke 5, 6 sind aus einem wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Material von der gleichen Art hergectellt wie das, aus dem die Platten 4 zusammengesetzt sind.

Die gewichtsanalytische Zusammensetzung dieses Materials ist beispielsweise die folgende:

- anorganische Teilchen, beispielsweise Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid

oder Olivin: 70 bis 90 %

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- Mineral- oder organische Faserni

0 bis 20 %

Bindemittel, beispielsweise Phenolharzkleber oder Schamottemörtel: 2 bis lO %

- Zuschlag:

0 bis 10 %.

Nachfolgend werden einige Beispiele hinsichtlich der Zusammensetzung der länglichen Blöcke 5, 6 gegeben:

Beispiel 1:	Basisches	Material:	65 %
MgO:	62	bis	10 %
SiO₂:	8	bis	6 %
Cr₂O₃:	3	bis	6 %
Al₂O₃:	3	bis	5 %
Fe₂O₃:	4	bis	5 %
CaO:	3	bis

Organische Materialien (Bindemittel und Fasern) in der Wärme zersetzbar: 6 bis 8 %

Die Gesamtporosität dieses Materials ist:

- vor der Sinterung: 52 %

- nach der Sinterung: 45 %

Die Dichte des Materials liegt zwischen 1,6 und 1,8.

Beispiel 2: Saures Material

MgO:	0 bis	1
SiO₂:	88 bis	95
Al₂O₃:	0 bis	2
Fe₂O₃:	0 bis	1
CaO:	0,5 bis	2

Organische, in der Wärme zersetzbare Materialien! 4 bis 6 %

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Porösität: - vor der Sinterungί 54 % - nach der Sinterung: 56 %

Dichte: 1,2 bis 1,4.

Beispiel 3:

SiO₂:

Al₂O₃:

CaO:

MgO:

^Fe2°3^:

Neutrales Material

35 bis 42 %

O bis 2 %

O bis 3 %

38 bis 48 %

3 bis 9 %

Organische in der Wärme zersetzbare Materialien: 2 bis 8 %.

Porösität: - vor der Sinterung: 52 % - nach der Sinterung: 53 %

Dichte: 1,4 bis 1,6.

Die Granulometrie der anorganischen Teilchen ist von der Größenordnung von einigen Mikron. Die Feinheit dieser Teilchen begünstigt die Sinterung.

Die Natur der Bestandteile dieser Masse, die Granulometrie der anorganischen Teilchen und der Anteil des Zuschlags werden so bestimmt, daß das Materü bei der Temperatur des flüssigen Metalls 10 (gewöhnlich Stahl), das in den Verteiler 1 gegossen wird, sintert.

Die länglichen Blöcke 5 erstrecken sich über die volle Höhe der Seitenwand 2 des Verteilers 1. Die länglichen Blöcke sind über die Breite des Verteilers 1 angeordnet und ihre entgegengesetzten Enden 6a, 6b schließen sich, wie Fig. zeigt, mit abgefasten Kanten an die Enden der länglichen

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Blöcke 5 an. Daher stehen die Kanäle 7 jedes Paares von länglichen Elementen 5, welche gegen die Seitenwand 2 des Verteilers angeordnet sind, mit dem Kanal 8 des länglichen Elements 6 in Verbindung/ das auf den Böden 3 des Verteilers zwischen dem Paar von länglichen Elementen 5 aufgelegt ist.

Bei öer in 'Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform sind die länglichen Blöcke 5, 6 zwischen den Platten 4 eingesetzt. Die Längsränder der länglichen Blöcke 5, 6 weisen für diesen Zweck (siehe Fig. 3) Schenkel 11 auf/ die sich in der Verlängerung ihrer ebenen Fläche 12 befinden benachbart der Seitenwand 2 oder dem Boden 3. Diese Schenkel 11 sind in der Zusammenbaustellung von Schultern 13 bedeckt, die an den Rändern der benachbarten Platten ausgebildet sind. Die ebene Fläche 12 der Blöcke 5, 6 ruht unmittelbar gegen die Seitenwand 2 oder den Boden 3 des Verteilers 1 auf. Die der Fläche 12 entgegengesetzte Fläche 14 ist im wesentlichen halbzylindrisch, so daß ein im wesentlichen konstanter Abstand zwischen dem Kanal 7 oder 8 und der Außenfläche der Blöcke 5, 6 besteht.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Blöcke 5, 6 regelmäßig mit Gruppen von drei Blöcken (zwei seitliche Blöcke und ein Block am Boden) in der Verlängerungsrichtung des Schmelzgutverteilers 1 verteilt sind.

Die technischen Hauptwirkungen der durch die länglichen Blöcke 5, 6 gebildeten Vorrichtung aus wärmeisolierendem und sinterungsfähigem Material sind wie folgt:

Beim Kontakt des flüssigen Metalls 10, das in den Verteiler 1 gegossen wird, bei der Temperatur von der Größenordnung von 1300° C im Falle von Stahl, zersetzt sich das Bindemittel, das die Blöcke 5, 6 bildet (wenn es organisch ist) oder zerfällt (wenn es anorganisch ist), wodurch das

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Material porös gemacht wird. Die Kohäsion wird durch die Sinterung der anorganischen Teilchen aufrechterhalten, so daß diese als Ersatz für das zersetzte oder zerfallene Bindemittel dienen.

Das in die Kanäle 7, 8 eingeleitete Argon durchquert das poröse Material der Blöcke 5, 6 und diffundiert in das flüssige Metall IO, das im Verteiler enthalten ist (siehe die Pfeile in Fig. 2). Infolge des Umstandes, daß die Poren der Blöcke 5, 6 an der Außenfläche der letzteren an regelmäßig über diese Oberfläche verteilten Punkten mündet, werden die Argonstrahlen in homogener Weise über die volle Länge der Außenfläche jeder der Gruppen von Blöcken 5, 6 verteilt. Auf diese Weise wird in der Höhe jeder Gruppe von drei Blöcken 5, 6 ein echter Vorhang bzw. eine Barriere von Argonstrahlen erzeugt, die zur Fläche 14 des Bades aus flüssigem Metall 10 gerichtet sind. Das Argon wird unter einem ausreichenden Druck (3 bis 6 bar) eingeblasen, so daß es durch die Poren hindurchtritt und den durch das flüssige Metall ausgeübten Druck überwindet.

Die Verunreinigungen aus Metalloxiden oder Nichtmetalloxiden, die im flüssigen Metall 10 schwimmen, werden durch die Argonstrahlen zur Oberfläche 14 des Metallbades 10 verdrängt oder sie werden durch das Abdeckpulver (nicht dargestellt) absorbiert. Bei diesen Verunreinigungen besteht nicht die Gefahr, daß sie mit dem Metall durch die Gießöffnungen 15 abfließen und dadurch schädliche Einschlüsse für das Metall zur Folge haben.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 weist das Gießrohr 16 einen unteren Teil 16a auf, der in das Metall 10 getaucht ist/ welches in den Verteiler 1 durch das erwähnte Rohr gegossen worden ist. Der obere Teil 16b dieses Rohres 16 ist zur Anordnung unter der Gießöffnung einer nicht dar-

gestellten Gießpfanne bestimmt.

Das Rohr 16 ist innen mit einer Verkleidung 17 aus einem wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Material von der gleichen Natur wie dasjenige ausgefuttert, aus dem die Platten 4 und die länglichen Blöcke 5, 6 bestehen.

Die Verkleidung 17 ist von einem Schutzblech 18 umgeben.

Das Gießrohr 16 ist mit einer Leitung 19 versehen, die in dem Verkleidungsmaterial 17 eingebettet und dazu bestimmt ist, an eine Quelle eines inerten Gases, wie Argon, angeschlossen zu werden.

Das obere Ende 19a der Leitung 19 mündet außerhalb des Rohres 16 am oberen Teil 16b desselben. Das untere Ende 19b der Leitung 19 mündet am unteren Teil 16a des Rohres in das flüssige Metall 10.

Das untere Ende 19b der Leitung 19 weist öffnungen 20 für den Durchtritt des inerten Gases in Kontakt mit der wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Verkleidung 17 auf. Diese öffnungen 20 sind gegenüberliegend den öffnungen 21 angeordnet, die im Schutzblech 18 vorgesehen sind.

Außerdem ist das untere Ende 19b der Leitung 19 an ringförmige Leitungen 22 angeschlossen, die um die Achse des Rohres 16 herum angeordnet und in der Verkleidung 17 eingebettet sind. Diese ringförmigen Leitungen 22 sind mit öffnungen 23 für den Gasdurchtritt in der Verkleidung 17 regelmäßig verteilt versehen.

Bei dem dargestellten Beispiel ist der obere Teil 16b des Gießrohres 16 ebenfalls-mit einer ringförmigen Leitung 24 versehen, die an die Quelle des inerten Gases angeschlossen

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und mit öffnungen 25 versehen sind, welche das Einblasen des inerten Gases in das Innere des Rohres 16 ermöglichen.

Außerdem weist die Seitenwand des Rohres 16 eine Düse 26 auf, die das Einblasen des inerten Gases in das Innere des Rohres 16 durch die Verkleidung 17 hindurch ermöglicht.

Die technischen Wirkungen des vorangehend beschriebenen Gießrohres 16 sind wie folgt:

Beim Durchtritt des Strahls aus flüssigem Metall 10 durch das Rohr 16 (von dem angenommen wird, daß es im wesentlichen dichtend gegen die Gießöffnung der Gießpfanne anliegt), wird Argon in die Leitung 24, die Düse 26 und die Leitung 19 eingeleitet.

Das in das innere des Rohres 16 durch die Leitung 24 und die Düse 26 eingeblasene Argon schützt das flüssige Metall gegen Oxidation durch die atmosphärische Luft, die in das Innere des Rohres infolge des Unterdrucks eindringen konnte, der beim Durchtritt des Strahls aus flüssigem Metall erzeugt wurde.

Das in die Leitung 19 eingeblasene Argon tritt aus dieser durch deren Ende 19b aus und tritt in das flüssige Metall 10 ein. Das Argon tritt ferner durch die Öffnungen 20 und

[ 23 aus und mündet in das Innere des Rohres 16 und außerhalb

ι desselben (durch die Öffnungen 21), nachdem es durch die

j Verkleidung 17 durch die Poren hindurchtrat, die nach dem

Sintern des Materials, aus dem die Verkleidung 17 besteht, entstanden sind. Die Ärgonstrahlen (siehe Pfeile F und F₁), die in dem flüssigen Metall 10 gebildet werden, verdrängen die Verunreinigungen zur Oberfläche des Bades aus flüssigem Metall, wodurch die Einschlüsse eliminiert werden, die sich in dem Metall gebildet haben können.

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Die in der Tauchzone des Rohres 16 gebildeten Argonstrahlen tragen daher zusammen mit denjenigen, die aus den länglichen Blöcken 5/ 6 austreten, welche im Verteiler 1 angeordnet sind, dazu bei, die Einschlüsse in dem Metall zu beseitigen, das in den Verteiler 1 gegossen worden ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 ist die Gießöffnung 15 des Schmelzgutverteilers 1 innen mit einer abnehmbaren Hülse 27 aus wärmeisolierendem und sinterungsfähigem Material von der gleichen Art ausgefüttert, wie das der Platten 4, <Ter Blöcke 5, 6 und der Verkleidung 17 des Rohres 16.

Der obere Teil der Hülse 27 ist mit einem Bund 28 ausgebildet, dessen ümfangsrand 28a eine Schulter aufweist, welche unter die komplementäre Schulter am Rand der benachbarten Platten 4 greift. Dieser Bund 28 ist mit einer kreisförmigen Leitung 29 versehen, die sich um die Achse der Hülse herum erstreckt, in dem Material der Hülse eingebettet ist und öffnungen für den Durchtritt des inerten

Gases aufweist, die um die Leitung herum verteilt sind.

Die Leitung 29 1st an eine Leitung 31 angeschlossen, die für die Zufuhr des inerten Gases dient und die in dem mit pulverförrnlgem Material 32 zwischen den Platten 4, den Seitenwänden 2 und dem Boden 3 des Verteilers 1 angeordnet 1st.

Das in die Leitung 31 und in die kreisförmige Leitung 29 eingeblasene inerte Gas tritt durch das porös gemachte Material nach der Sinterung der Hülse 27 hindurch und dringt dann in der Form von Gasstrahlen, -iie regelmäßig über die ' Fläche des Bundes 28 verteilt sind, in das flüssige Metall

\ 10 ein* wobei es zur Oberfläche des letzteren die Einschlüsse

'■ verdrängt, die es verunreinigen können.

U Das Verschlüßstück 33, das oberhalb der Gießöffnung 15 an

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geordnet ist und das Öffnen und Schließen dieser Öffnung steuert/ ist an seinem für den Kontakt mit dem flüssigen Metall 10 bestimmten Teil von einer Hülse 34 aus wärmeisolierendem und sinterungsfähigem Material von der gleichen Art wie das der Platten 4, der Blöcke 5/ 6/ der Verkleidung 17 des Rohres 16 und der Hülse 27 umgeben.

Entlang der Höhe der Hülse 34 erstreckt sich eine Leitung 35, die in dem Material eingebettet ist und öffnungen 36 für den Durchtritt des inerten Gases aufweist. Diese Leitung 35 ist an ringförmige Leitungen 37 angeschlossen, die ebenfalls mit Öffnungen in Kontakt mit dem Material der Hülse versehen sind.

Die Strahlen aus inertem Gas, die um die Hülse 34 herum durch das porös gemachte Material hindurch gebildet worden sind, verdrängen zur Oberfläche des flüssigen Metalls die Einschlüsse/ die es enthalten kann.

Es läßt sich daher feststellen, daß die verschiedenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen Elemente aufweisen, die an verschiedenen Stellen des Schmelzgutverteilers in das flüssige Metall getaucht sind, die es ermöglichen, in dem Metallbad verteilten Zonen an dem eingetauchten Ende des Gießrohres 16 in der Höhe der Gießöffnung 15 und um das Verschlußstück 33 herum Gasstrahlen zu erzeugen, die zur Oberfläche des flüssigen Metalls gerichtet sind und zu dieser alle Einschlüsse oder Verunreinigungen, die das Metall verschmutzen können, zu verdrängen.

Infolge des ümstandes, daß das Material, aus dem die Blöcke 5, 6, die Verkleidung 17 des Rohres 16, die Hülse 27 und die Hülse 34 zusammengesetzt ist, beim Kontakt mit dem flüssigen Metall porös gemacht wird, erhält man eine Vielzahl von Gasstrahlen, die in außerordentlich regelmäßiger

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Welse über die Oberfläche der Elemente der erfindüngsgemäßen Vorrichtungen verteilt sind, gewährleisten eine außerordentlich wirksame abstoßende Wirkung hinsichtlich der Einschlüsse. Daher besteht/ wenn alle durch die Erfindung vorgesehenen Elemente in Kombination verwendet '«erden, in dem Schmelzgütverteiler 1 keine tote Zone, die nicht durch die Strahlen aus inertem Gas beeinflußt wird, die Einschlüsse oder andere Verunreinigungen enthalten können.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorangehend beschriebenen Beispiele beschränkt und kann innerhalb ihres Rahmens zahlreiche Abänderungen erfahren.

Beispielsweise kann die Form der Blöcke 5, 6, der Hülsen 27 und 34 und deren Anordnung im Inneren des Verteilers 1 verschieden von derjenigen der dargestellten Elemente sein. Ferner kann die Art und Weise der Einleitung des inerten Gases in das Innere dieser Elemente abgeändert werden.

Beispielsweise können die Kanals 7 und S und die Zufuhrlei= tungen für das inerte Gas, welche die Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufweisen, einen sinusförmigen Verlauf haben, um die Kontaktfläche zwischen dem inerten Gas und dem Material der erwähnten Elemente zu erhöhen.

Außerdem könnten die Blöcke 5, 6, die Hülsen27, 34 und die Verkleidung 17 des Gießrohres 16 vorgebohrte Kanäle von geringem Querschnitt aufweisen, welche die Zufuhrleitung für das inerte Gas mit der Oberfläche dieser Elemente in Kontakt mit dem flüssigen Metall verbinden. Diese Kanäle könnten die Diffusion des inerten Gases durch das Material dieser Elemente erleichtern, vor allem vor der Bildung von Poren, die durch die Zersetzung oder das Zerfallen des Bindemittels entstehen.

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Das in Fig. 4 dargestellte Gießrohr 16 kann statt mit einer in der Verkleidung 17 eingebetteten Leitung 19 versehen zu sein, wie die länglichen Blöcke 5/ 6 einen in der Verkleidung 17 vorgeformten Kanal aufweisen, der eich oder nicht über die volle Höhe der letzteren erstreckt, vorausgesetzt, daß das inerte Gas durch diese Verkleidung diffundieren kann und in das flüssige Metall in der Höhe des in diesem eingetauchten Teils eindringen kann.

Außerdem kann der obere Teil 16b und/oder der untere Teil 16a der Verkleidung 17 einen Schutzring aus einem Material aufweisen, das wärmebeständig ist, wie in der Patentan-^ meldung PCT FR 80/00169, angemeldet am 26,November 1980 durch die Anmelderin, beschrieben. DieserSchutzring kann aus Eisen oder aus Stahl oder aus irgendeinem anderen Material sein, das vergleichbare thermische und mechanische Eigenschaften hat.

Claims

Patentanwälte
_HeSi'^ri*ao^LÄ^b_er 12. November 1982

Reiner Prieisch Aktenzeichen: 14 415

Gotthafdstr. 81

8000 München 21

-P- n-^b Ansprüche ;

1„ Vorrichtung zur Beseitigung der Einschlüsse, vor allem von Oxiden des flüssigen Metalls, das in einen Schmelzgutverteiler gegossen wird, gekennzeichnet durch Elemente (5, 6, 17, 27, 34), die im Inneren des Schmelzgutverteilers angeordnet und dazu bestimmt sind, in dem flüssigen Metall (10) in den Tauchzustand gebracht zu werden, welche Elemente aus einem wärmeisolierenden und bei der Temperatur des flüssigen Metalls sinterungsfähigen Material hergestellt sind, das aus anorganischen Partikeln zusammengesetzt ist, die in einem Bindemittel eingebettet sind, wobei die Elemente in ihrem Inneren mit einem Kanal (7, 8, 19, 29, 35) versehen sind, der zum Anschluß an eine Zufuhrquelle von inertem Gas, beispielsweise Argon, gegenüberliegend dem flüssigen Metall bestimmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente durch längliche Blöcke (5) gebildet werden, die mit einem durchgehenden Kanal (7) versehen sind und sich über die volle Höhe der Seitenwand (2) des Schmelzgutverteilers erstrecken.

3« Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente durch längliche Blöcke (6) gebildet wer-

den, die mit einem durchgehenden Kanal (8) versehen und über die volle Breite des Bodens (3) des Schmelzgutverteilers angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Blöcke (5), die gegen die Seitenwand (2) angeordnet sind, an die entgegengesetzten Enden (6a, 6b) der Blöcke (6) angeschlossen sind, die am Boden (3) des Schmelzgutverteilers so angeordnet sind, daß ihre Kanäle (7, 8) miteinander in Verbindung stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Blöcke (5, 6) durch abgefaste Kanten verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5 für einen Schmelzgutverteiler, dessen Seitenwände (2) und der Boden (3) mit abnehmbaren Platten (4) ausgefüttert sind, die wärmeisolierend und bei der Temperatur des flüssigen Metalls sinterungsfähig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Blöcke (5, 6) zwischen den Platten (4) eingesetzt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder der länglichen Blöcke (5, 6) Schenkel (11) aufweisen, welche dazu bestimmt sind, durch Schultern (13) bedeckt zu werden, die an den Rändern der benachbarten Platten (4) vorgesehen sind.

8t Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7/ dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Blöcke (5, 6) eine ebene Fläche (12) aufweisen, die zur Anlage

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an dan Seiteriwanderi (2) Und/oder am Boden (3) des Verteilers bestimmt sind/ während ihre entgegengesetzte Fläche {14) irrt wesentlichen halbzylindrisch 1st.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (5, 6) an der Seitenwand (2) und am Boden (3) des Schmelzgutverteilers regelmäßig verteilt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Anwendung für den Fall, daß das flüssige Metall (10) in den Verteiler durch ein Gießrohr (16) gegossen wird, das in das Metallbad, welches im Verteiler enthalten ist, eingetaucht ist, welches Gleerohr innen mit einer Verkleidung (17) ausgefuttert ist, die aus einem wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr

(16) mit einer Leitung (19) versehen ist, die zum Anschluß an die Quelle des inerten Gases bestimmt ist und in der wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Verkleidung eingebettet ist, wobei das eine Ende (19a) der Leitung außerhalb des Rohres in der Nähe seines oberen Teils (16b) mündet und das andere Ende (19b) der Leitung am oberen Teil (16a) des Rohres mündet, das zum Eintauchen in das Bad aus flüssigem Metall (10) bestimmt ist, welches in den Schmelzgutverteiler (1) eingegossen wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (19b) der Leitung (19) mit Öffnungen (20) für den Gasdurchtritt in Kontakt mit der wärmeisolierenden und sinterungsfähigen Verkleidung (17) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die wärmeisolierende und sinterungsfähige Verkleidung (17) außen von einem Schutzblech (18) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,

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daß dieses Blech öffnungen (2l) gegenüberliegend den öffnungen (20) der Leitung (19) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (19b) der Leitung (19) an eine oder mehrere ringförmige Leitungen (22) angeschlossen ist, die in der Verkleidung (17) eingebettet sind und mit Gasdurchtrittsöffnungen (23) in Kontakt mit der Verkleidung versehen sind*

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, angewendet für den Fall, in welchem die Gießöffnungen (15) des Schmelzgutverteilers innen durch eine Einsatzhülse (27) aus wärmeisolierendem und sinterungsfähigem Material ausgefuttert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzhülse (27) an ihrem Teil (28) benachbart dem Inneren des Schmelzgutverteilers eine Leitung (29) aufweist, die in dem Material der Einsatzhülse eingebettet und mit öffnungen (30) für den Durchtritt des inerten Gases versehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (29) kreisförmig ist und sich urn die Achse der Einsatzhülse herum erstreckt, wobei die öffnungen (30) für den Durchtritt des inerten Gases um den ganzen Umfang der Leitung herum verteilt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, angewendet für den Fall, in welchem das öffnen und Schließen der Gießöffnungen (15) des Verteilers durch ein Verschlußstück (33) gesteuert werden, das von einer Einsatzhülse (34) aus wärmeisolierendem und sinterungsfähigem Material umgeben ist, dadurch | gekennzeichnet, daß die Einsatzhülse (34) mit einer Leitung

(35) versehen ist, die in dem Material dieser Einsatzhülse eingebettet ist und öffnungen (36) für den Durchtritt des inerten Gases aufweist.

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17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet/ daß die Elemente (S^ 6, 17/ 27i 34) eine Reihe Von Kanälen von geringem Querschnitt aufweisen, welche die Zuführleitung für das dLnerte Ga&' mit der Fläche des Elements verbinden, das zürn Kontakt mit dem flüssigen Metall bestimmt ist.