EP0025520B1 - Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen - Google Patents

Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen Download PDF

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EP0025520B1
EP0025520B1 EP80104903A EP80104903A EP0025520B1 EP 0025520 B1 EP0025520 B1 EP 0025520B1 EP 80104903 A EP80104903 A EP 80104903A EP 80104903 A EP80104903 A EP 80104903A EP 0025520 B1 EP0025520 B1 EP 0025520B1
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Helmut Sigler
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/06—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by controlling the pressure above the molten metal

Definitions

  • the invention relates to a device for metering and transporting metal melts, consisting of a gas-tight container with inlet and outlet, with which melt is removed from a melt container or holding furnace or vice versa, from which melt can be conveyed.
  • GB-A-1 100475 has disclosed a device in which liquid metal is conveyed from a dense and heated storage vessel by means of gas pressure through an overflow pipe into an open vessel, from which the liquid metal is used either for the continuous supply of continuous casting equipment or intermittently Filled forms given off. Controlled dispensing is achieved by opening or closing a pouring opening on the bottom with a stopper. As a result, metered quantities of liquid metal can only be poured off with limited accuracy.
  • a pressurized gas-operated dosing device for liquids, in particular liquid metals, aggressive acids and alkalis which consists of a sealed collecting container with an inlet pipe, the inlet pipe in the form of an angle lifter or an outlet on the side or bottom of a melting tank leads to a container serving as a metering device, which is provided with a weighing device, wherein different gas pressures for transporting the liquid from the melting container into the metering container and upon reaching the desired amount in the metering container to interrupt the flow can be set in the containers.
  • the metering device mentioned has the disadvantage that the metering container is firmly connected to the melting tank through the inlet pipe or the outlet, and that it is therefore not possible to transport the metering tank with the precisely determined amount of the melt contained therein.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a device for metering of the type mentioned at the outset, which not only allows the metering process to be carried out by simple manipulations, but also with which precisely metered melt can be transported and transported to other locations, with filling and dosing operations can be carried out sequentially in a rational manner.
  • a device for metering and transporting metal melts of the type mentioned at the outset consisting of a gas-tight container with inlet and outlet, with which melt is removed from a melt container or holding furnace, or vice versa, from which melt is conveyed into a molten bath
  • the inlet is at the same time the outlet of the container and the common inlet / outlet can be connected to a pipe system located in the melting container, such that the container by tipping or applying an overpressure in the container All or part of the melt is conveyed out of the container and during the filling process of the container the melt can no longer flow back into the melt pool of the melt container.
  • the advantage is achieved that the filling and dosing process can be carried out quickly and efficiently and that the container containing the dosed melt can be easily transported and fed to other locations.
  • the drawing shows a principle representation of the device according to the invention.
  • the container 1 for the molten metal is provided with a container cover 2, while the valves 3 are provided for the negative pressure, excess pressure and ventilation.
  • a pipe system 5 projects into the container 1 and can be connected to the common inlet and outlet 9 of the metering container 8.
  • the dosing container 8 sits on a weighing system 6 and has inside a float 7 for measuring the level.
  • a seal 10 is provided at the outlet of the inlet or outlet 9. With 11 a channel or an outlet is designated.
  • the measuring devices are connected via a transmitter 12 to an input device 13 and a process computer 14, which in turn is connected to an output unit or a printer 15 and a terminal 16.
  • a pressure line for the nitrogen and 17 a vacuum line to the vacuum pump are designated by 17.
  • the bearing 19 serves for emptying the metering device 8, the channel 11 or the outlet being drawn under the outlet opening of the inlet or outlet 9.
  • the common inlet and outlet is arranged such that it begins at the bottom of the metering container 8 and at least with its inlet and outlet opening lies above the level of the filling of the metering container 8.
  • the function of the device for dosing and transporting molten metals has the following function.
  • dosing container 8 When the dosing container 8 has reached its desired filling weight, which can be determined using a wide variety of measurement methods, and the pipe system 5 has been removed at the common inlet and outlet 9, dosing of the metal in FIG. 8 can be started.
  • a new filling process or a new dosing process can be initiated.
  • the dosing container 8 Since the dosing container 8 is not firmly connected to the pipe system 5, it can also be used as a transport container at the same time.
  • the entire system can be easily connected to a process computer 14, as a result of which the various weights can be dosed in any order and the individual processes can be initiated.
  • the entire system is operated with nitrogen via the feed line 17, with all points where there is a risk of oxidation being covered with nitrogen gas, which is supplied with a slight positive pressure above the critical points in relation to the prevailing air pressure.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen, bestehend aus einem gasdichten Behälter mit Zu-und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze befördert werden kann.
  • Es sind verschiedene Einrichtungen bekanntgeworden, mit denen nach dem Prinzip der Druckgasförderung bestimmte Mengen flüssigen Metalls unter Verwendung des Prinzips von kommunizierenden Gefässen abgegeben werden können.
  • Aus der US-PS 3058180 ist eine Einrichtung bekannt, mit der bestimmte Mengen einer Schmelze abgegossen werden können. Zu diesem Zweck wird in einem Vorratsgefäss ein Gasüberdruck erzeugt, so dass die Höhe des darin befindlichen flüssigen Metalls abgesenkt wird und eine entsprechende Menge der Flüssigkeit aus einem Ausflussrohr herausgedrückt bzw. ausgegossen wird. Zur Steuerung der im Vorratsbehälter benötigten Gasmengen werden Pyrometer als Sonden in die Einfüllöffnungen gebracht.
  • Bei der vorbekannten Einrichtung ist die Dichtigkeit des Vorratsgefässes nur beschränkt gegeben, da die Einrichtung nach dem Prinzip von kommunizierenden Gefässen aufgebaut ist und somit mit den nicht verschliessbaren Einguss- bzw. Auslauföffnungen verbunden ist.
  • Ausserdem ist eine genaue Dosierung deshalb nicht möglich, weil die Unterbrechung des Ausflusses nur durch Einstellung eines Druckes möglich ist, wobei insbesondere dann, wenn zu viel Flüssigmetall ausgegossen wurde, es nicht mehr möglich ist, automatisch einen Rückfluss durchzuführen oder den Vorgang plötzlich zu stoppen.
  • In der GB-A-1 100475 ist eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der von einem dichten und beheizten Vorratsgefäss flüssiges Metall mittels Gasdruck durch ein Überlaufrohr in ein offenes Gefäss befördert wird Aus diesem wird das flüssige Metall entweder für die kontinuierliche Speisung von Stranggiesseinrichtungen oder intermittierend zum Füllen von Formen abgegeben. Die gesteuerte Abgabe wird dadurch erreicht, dass mit einem Stopfen eine am Boden befindliche Ausgussöffnung geöffnet oder geschlossen wird. Dadurch lassen sich dosierte Mengen flüssigen Metalls nur mit beschränkter Genauigkeit abgiessen.
  • In der DE-OS 2343100 ist eine druckgasbetriebene Dosiervorrichtung von Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Metallen, aggressiven Säuren und Laugen bekanntgeworden, die aus einem dichten Sammelbehälter mit Zulaufrohr besteht, wobei das Zulaufrohr in Form eines Winkelhebers oder eines Ablaufes an der Seite oder am Boden eines Schmelzbehälters zu einem als Dosiereinrichtung dienenden Behälter führt, der mit einer Wiegevorrichtung versehen ist, wobei in den Behältern unterschiedliche Gasdrücke zum Transport der Flüssigkeit vom Schmelzbehälter in den Dosierbehälter und bei Erreichen der gewünschten Menge im Dosierbehälter zur Unterbrechung des Durchflusses einstellbar sind.
  • Die genannte Dosiereinrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass der Dosierbehälter durch das Zulaufrohr bzw. den Ablauf fest mit dem Schmelzbehälter verbunden ist und dass dadurch ein Transport des Dosierbehälters mit der darin befindlichen, genau bestimmten Menge der Schmelze nicht möglich ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dosieren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche nicht nur den Dosiervorgang durch einfache Manipulationen auszuführen gestattet, sondern mit welcher auch genau dosierte Schmelze transportiert und an andere Stellen befördert werden kann, wobei Füll- und Dosierungsvorgänge in rationeller Weise nacheinander ausgeführt werden können.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen der eingangs genannten Art, bestehend aus einem gasdichten Behälter mit Zu-und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze in ein Schmelzbad befördert werden kann, vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zulauf zugleich der Ablauf des Behälters ist und der gemeinsame Zu-/Ablauf mit einem im Schmelzbehälter befindlichen Rohrsystem verbindbar ist, derart, dass der Behälter durch Kippen oder Aufbringen eines Überdruckes im Behälter die darin befindliche Schmelze ganz oder teilweise aus dem Behälter befördert wird und beim Füllvorgang des Behälters die Schmelze nicht mehr in das Schmelzbad des Schmelzbehälters zurückfliessen kann.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Mit der Dosiervorrichtung gemäss der Erfindung wird der Vorteil erreicht, dass der Füll- und Dosiervorgang schnell und rationell durchgeführt werden kann und dass der die dosierte Schmelze enthaltende Behälter leicht transportiert und anderen Stellen zugeführt werden kann.
  • Anhand der Zeichnung soll die Vorrichtung gemäss der Erfindung beispielshalber näher erläutert werden.
  • Die Zeichnung zeigt eine Pri nzipdarstellung der Vorrichtung gemäss der Erfindung.
  • Der Behälter 1 für die Metallschmelze ist mit einer Behälterabdeckung 2 versehen, während die Ventile 3 für den Unterdruck, Überdruck und die Entlüftung vorgesehen sind.
  • Mit 4 ist ein Ventil für die Abdichtvorrichtung bezeichnet.
  • In den Behälter 1 ragt ein Rohrsystem 5, welches mit dem gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 des Dosierbehälters 8 verbindbar ist. Der Dosierbehälter 8 sitzt auf einem Waagensystem 6 und weist im Innern einen Schwimmer 7 zur Messung der Füllstandhöhe auf.
  • Am Ausgang des Zu- bzw. Ablaufes 9 ist eine Dichtung 10 vorgesehen. Mit 11 ist eine Rinne bzw. ein Auslauf bezeichnet.
  • Die Messeinrichtungen sind über einen Messumformer 12 mit einem Eingabegerät 13 und einem Prozessrechner 14 verbunden, der seinerseits mit einer Ausgabeeinheit bzw. einem Drukker 15 und einem Terminal 16 in Verbindung steht. Mit 17 ist eine Druckleitung für den Stickstoff und mit 18 eine Vakuumleitung zur Vakuumpumpe bezeichnet. Das Lager 19 dient für die Entleerung des Dosiergerätes 8, wobei die Rinne 11 bzw. der Auslauf unter die Austrittsöffnung des Zu- bzw. Ablaufes 9 gezogen wird. Der gemeinsame Zu-und Ablauf ist so angeordnet, dass er am Boden des Dosierbehälters 8 beginnt und mindestens mit seiner Ein- und Auslassöffnung über der Niveauhöhe der Füllung des Dosierbehälters 8 liegt. Die Funktion der Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen hat folgende Funktion.
  • Die Metallschmelze, die sich im Behälter 1 oder in einem Warmhalteofen befindet, wird über das Rohrsystem 5 und den gemeinsamen Zu- bzw. Ablauf 9 in den Dosierbehälter 8 befördert. Hierbei ergeben sich zwei Möglichkeiten.
    • 1. Im Behälter 8 wird ein Unterdruck erzeugt, der bewirkt, dass der über dem Schmelzbehälter 1 wirkende Luftdruck die Schmelze über das Rohrsystem 5 und den gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 nach dem Dosierbehälter 8 befördert.
    • 2. Im Behälter 1 wird ein Überdruck erzeugt, der bewirkt, dass die Schmelze in der gleichen Weise in den Dosierbehälter 8 gedrückt wird.
  • Damit die Schmelze vom Schmelzbehälter 1 nach dem Dosierbehälter 8 befördert werden kann, muss das Rohrsystem 5 mit dem Zu- bzw. Ablauf 9 dicht verbunden werden. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen.
    • 1. Der Behälter 8 ist zusammen mit dem Zu-und Ablauf 9 starr angeordnet, wobei das Rohrsystem 5 derart beweglich angeordnet ist, dass es je nach Bedarf mit dem Zu- und Ablauf 9 verbunden werden kann.
    • 2. Das Rohrsystem 5 ist starr angeordnet, und der Dosierbehälter 8 kann dagegen so weit bewegt werden, dass, je nach Bedarf, das Rohrsystem 5 mit dem Zu- und Ablauf 9 verbunden werden kann.
    • 3. Das Rohrsystem 5 sowie der Behälter 8 sind beweglich angeordnet, so dass sie bei Bedarf miteinander verbunden werden können.
  • Hat der Dosierbehälter 8 sein gewünschtes Füllgewicht erreicht, welches durch die verschiedensten Messmethoden ermittelt werden kann und ist am gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 das Rohrsystem 5 entfernt worden, so kann mit dem Dosieren des in 8 befindlichen Metalls begonnen werden.
  • Hierbei ergeben sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten.
    • 1. Das Metall wird über einen im Behälter 8 aufgebrachten Überdruck 9 aus dem Behälter gedrückt. Die Menge, die den Behälter verlässt, kann wieder durch die verschiedensten Messmethoden ermittelt werden. Hat die gewünschte Menge den Behälter verlassen, wird durch einen schlagartigen Abbau des Überdrucks der Ausfluss gestoppt.
    • 2. Das Metall wird durch eine Schwenkbewegung des Behälters 8 über den gemeinsamen Zu- und Ablauf 9 aus dem Behälter 8 gegossen. Auch hier kann die Menge, die aus dem Behälter fliesst, auf die verschiedensten Arten gemessen werden. Hat die gewünschte Menge den Behälter verlassen, wird durch einen sofortigen Stopp der Schwenkbewegung ein weiteres Ausfliessen verhindert.
  • Je nach Bedarf kann ein neuer Füllvorgang oder ein neuer Dosieivorgang eingeleitet werden.
  • Da der Dosierbehälter 8 nicht fest mit dem Rohrsystem 5 verbunden ist, kann dieser auch gleichzeitig als Transportbehälter verwendet werden.
  • Das ganze System lässt sich leicht an einen Prozessrechner 14 anschliessen, wodurch die verschiedenen Gewichte in beliebiger Reihenfolge dosiert und die einzelnen Vorgänge eingeleitet werden können. Ausserdem wird das ganze System mit Stickstoff über die Zuleitung 17 betrieben, wobei alle Stellen, an denen die Gefahr einer Oxidation entstehen kann, mit Stickstoffgas überdeckt werden, welches gegenüber dem herrschenden Luftdruck mit leichtem Überdruck über den kritischen Stellen zugeführt wird.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Dosieren und Transport von Metallschmelzen, bestehend aus einem gasdichten Behälter (8) mit Zu- und Ablauf, mit welchem aus einem Schmelzbehälter (1) oder Warmhalteofen Schmelze entnommen oder umgekehrt, aus welchem Schmelze z. B. in ein Schmelzbad befördert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (9) zugleich der Ablauf (9) des Behälters (8) ist und der gemeinsame Zu-/Ablauf (9) mit einem im Schmelzbehälter (1) befindlichen Rohrsystem (5) verbindbar ist, derart, dass der Behälter (8) durch Kippen oder Aufbringen eines Überdruckes im Behälter (8) die darin befindliche Schmelze ganz oder teilweise aus dem Behälter (8) befördert wird und beim Füllvorgang des Behälters (8) die Schmelze nicht mehr in das Schmelzbad des Schmelzbehälters (1) zurückfliessen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Zu-/Ablauf (9) des Behälters (8) mit dem Rohrsystem (5) dicht verbindbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (8) zusammen mit dem Zu- und Ablauf (9) starr angeordnet ist, während das Rohrsystem (5) im Schmelzbehälter (1) derart beweglich angeordnet ist, dass es je nach Bedarf mit dem Zu-/Ablauf (9) verbindbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem starr angeordnet ist und der Behälter (8) derart beweglich ist, dass je nach Bedarf das Rohrsystem (5) mit dem Zu-/Ablauf (9) verbindbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem (5) und der Behälter (8) derart beweglich angeordnet sind, dass sie bei Bedarf miteinander verbindbar sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälter (8) ein Unterdruck herstellbar ist, der bewirkt, dass bei Verbindung des Zu-/Ablaufes (9) mit dem Rohrsystem (5) der über der Schmelze befindliche Luftdruck die Schmelze vom Schmelzbehälter (1) in den Behälter (8) befördert.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schmelzbehälter (1) ein Überdruck herstellbar ist, der bewirkt, dass nach Verbindung des Zu-/Ablaufes (9) mit dem Rohrsystem (5) die Schmelze nach dem Behälter (8) befördert wird.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (8) zur Entleerung mit einem Überdruck beaufschlagt wird.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (8) zur Entleerung kippbar ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle entsprechenden Stellen, bei denen eine Gefahr einer Oxidation der Schmelze entsteht, mit leichtem Überdruck an Stickstoff geschützt sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Zu-/Ablauf (9) so angeordnet ist, dass er am Boden des Dosierbehäfters (8) beginnt und mindestens mit seiner Ein-und Auslassöffnung über der Niveauhöhe der Füllung des Dosierbehälters (8) liegt.
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