DE962744C - Vorrichtung zum Beschallen von Schmelzen, insbesondere von Legierungen in der Abstichrinne des Schmelzofens - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 25. APRIL 1957

• S 29403 VI131 a

Dr, Paul Wenk, Erlangen

ist als Erfinder genannt worden

Es ist bekannt, daß in verschiedenen Metallschmelzen, insbesondere wenn diese Mischungen oder Legierungen verschiedener Metalle darstellen, eine erhebliche Verbesserung von Materialeigenschaften dadurch erreicht werden kann, daß die Schmelze mit mechanischen Schwingungen, insbesondere über Hörfrequenz, behandelt wird. Bei der Durchführung dieser Behandlung bietet es aber Schwierigkeiten, dafür Sorge zu tragen, daß die Schwingungen die gesamte Schmelze mit möglichst hoher Gleichmäßigkeit bearbeiten. Es ist nun schon der Vorschlag gemacht worden, die Schmelze in der Abstichirinne zu beschallen, weil hier der zu behandelnde Querschnitt relativ klein ist. Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung dieser bekannten Problemlösung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, um die Abstichrinne eine Meitallspule anzuordnen, die an einen Gleich- und einen Hochfrequenz-Wechselstromkreis angeschlossen ist, wobei die beiden Kreise elektrisch gegeneinander verriegelt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Schwingungsbehandlung sich pro Zeiteinheit immer nur auf eine verhältnismäßig geringe Menge der Schmelze erstreckt, so daß eine gleichmäßige Einwirkung der Schwingungen auf dem ganzen Querschnitt erzielt wird, ohne daß der konstruktive Aufbau der Schmelzeinrichtung gestört wird. Es brauchen bei der Vorrichtung nach der Erfindung in der Regel — wenn man von der Metallspule absieht — keine zusätzlichen Einrichtungen ange-

baut zu werden, so daß die Bedienung und Beobachtung der Gießrinne kaum beeinträchtigt wird. Im Hinblick auf die verhältnismäßig geringen Dimensionen der Rinne kann man auch die Vorrichtung verhältnismäßig klein und mit geringem Aufwand aufbauen. Es werden stets entweder die Metallschmelzen selbst oder aber — bei nichtmetallischen Schmelzen — die aus Metall bestehenden Teile der Abstichrinnei zur Schwingungserzeugung herangezogen, so daß besondere Schwierigkeiten durch thermische Rückwirkung auf die Schwingungserzeuger, wie es bei den bekannten Verfahren der Fall war, nicht zu befürchten sind. Bei der Verwendung von metallischen Rinnen für

nichtmetallische Schmelzen kann man dabei noch in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Kühlvorrichtungen, beispielsweise einer Wasserkühlung, bequem die gegebenenfalls schädlichen Wärmeeinwirkungen vermeiden. Man kann dabei ferner noch

den schwingungserzeugenden Teil auf den innerhalb der Metallspule liegenden Abschnitt begrenzen, so daß hiermit eine ' weitere Vereinfachung des Aufbaues bezüglich der thermischen Rückwirkungen erzielt werden kann. In der Wahl des

Materials und der Abmessungen des Schmelzkessels und in weiten Grenzen auch der Abstichrinne ist man mit Rücksicht auf die Schwingungsbehandlung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung praktisch nicht gebunden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist ein Schmelzkessel, beispielsweise ein Hochofen, bezeichnet. 2 stellt die Abstichrinne dar, die von dem Schmelzkessel in einen zweiten Kessel 3 führt, der beispielsweise eine Gießform oder eine Gießpfanne darstellen kann. Die Rinne 2 besteht aus Schamotte und ist von einer Metallspule 4 umschlossen, die beispielsweise aus einem Metallrohr bestehen kann, durch das ein Kühlmittel hindurchgeführt wird.

Die Spule 4 ist über einen Kondensator 5 an einen Hochfrequenzgenerator 8 angeschlossen. Außerdem ist über einen Sperrkreis 6 noch eine Gleichstromquelle 7 an die Spule 4 angeschlossen. Durch Kondensator und Sperrkreis ist hierbei gegenseitige Beeinflussung von Hochfrequenzerzeuger und Gleichstromquelle verhindert. Durch die Erregung der Spule mit einem kräftigen Gleichstrom wird unter Ausnutzung der pondermotorischen Kräfte ein Polarisationseffekt erreicht, so daß die von der Spule umschlossenen Teile der Metallschmelze in mechanische Schwingungen entsprechend der Frequenz des Hochfrequenzgenerators versetzt werdiem. Durch diese Schwingungen kann eine kräftige Durchmischung sowie eine weitgehende Entgasung und Entschlackung der Schmelze erreicht werden. Außerdem kann auf diese Weise auch eine Gefügeänderung der Schmelze herbeigeführt werden, die sich als Verbesserung der Materialeigenschaften auswirkt.

Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die Übertragung der Schwingungen auf die Schmelze auch auf andere Weise, beispielsweise mit Hilfe von Teilen der Rinne, erfolgen, auf die die Schwingungen durch ein geeignetes Übertragungselement in der Weise von einem Schwingungserzeuger geleitet werden, daß der Schwingungserzeuger selbst nicht unzulässig erwärmt wird. Die Abstichrinne kann als geschlossenes Rohr, beispielsweise aus Schamotte oder einem anderen hochtemperaturbeständigen Material, bestehen. Unter Umständen ist es möglich, diese Rinne wenigstens teilweise auch nach oben offen auszuführen. Auch können nicht nur Metallschmelzen, sondern auch andere, wie z. B. Glas, auf diese Weise behandelt werden.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Beschallen von Schmelzen, insbesondere von Legierungen in der Abstichrinne des Schmelzofens, gekennzeichnet durch eine die Abstichrinne umfassende Metallspule, die an einen Gleich- und einen Hochfrequenzwechsedstromkreds angeschlossen ist, umd durch elektrische Verriegelungsvorrichtungen der beiden Kreise gegeneinander.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schamotteabstichrinne, die von einer Metallspule umschlossen ist.

3. Anwendung der Vorrichtung nach An- go spruch ι auf nichtmetallische Schmelzen, besonders Glasschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstichrinne als metallischer Schwingkörper ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Spule aus Metallrohr mit Innenkühlung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 227 634.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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