NO116925B

NO116925B -

Info

Publication number: NO116925B
Application number: NO169562A
Authority: NO
Inventors: G Willan
Original assignee: Willan Ltd G L
Priority date: 1966-09-01
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1969-06-09
Also published as: ES344610A1; BE703357A; US3450823A; DK113800B; LU54375A1; NL6711676A; CH509846A; GB1153065A

Description

Anordning ved smelteovn for metaller. • Oppfinnelsen angår smelteovner for metall, særlig, men ikke utelukkende av typen lysbue-eller induksjonsovn, i hvilken siste type tøm-ming bevirkes ved vipping av ovnskroppen omkring en akse som vanligvis går gjennom ovnens helletut. Device at a melting furnace for metals. • The invention relates to melting furnaces for metal, particularly, but not exclusively, of the arc or induction furnace type, in which latter type emptying is effected by tilting the furnace body around an axis that usually passes through the furnace's pouring spout.

Ved støping, enten i en støpeøse, en håndøse eller umiddelbart i formen, og enten for frem-stilling av stenger, blokker osv. eller ferdige gjenstander, f. eks. såkalte «investment casting», er der turbulens i metallet og i den eventuelle slagg eller dross som flyter på overflaten av metallet før støpingen, når metallet passerer ovnens støpemunning, når det faller som en strøm ned i opptaksbeholderen og når det faller mot bunnen av opptaksbeholderen. Dette fører til blanding av slagg og metall og slaggen skilles vanligvis ikke ut igjen ved flottasjon før metallet stivner, og tilstedeværelsen av slagg og ikke-metalliske materialer i det stivnede metall frembringer ofte uønskede resultater i det ferdige materiale eller produkt. When casting, either in a ladle, a hand ladle or immediately in the mould, and either for the production of rods, blocks etc. or finished objects, e.g. so-called "investment casting", there is turbulence in the metal and in any slag or dross that floats on the surface of the metal before casting, when the metal passes the furnace mouth, when it falls as a stream into the receiving container and when it falls towards the bottom of the receiving container . This leads to mixing of slag and metal and the slag is usually not separated again by flotation until the metal solidifies, and the presence of slag and non-metallic materials in the solidified metal often produces undesirable results in the finished material or product.

Det har vært anvendt et ildfast demnings-system i en renne, hvori en ovn tømmes, for å danne slaggfeller ved opphengte dammer og bevirke at renere metall strømmer over opprettstående dammer. Imidlertid er denne fremgangsmåte bare omkring 90—95 pst. effektiv når det gjelder å holde tilbake slagg eller dross og bevirker også at der blir tilbake en betydelig mengde metall i rennen etter støpingen. Ved anvendelse for vakuumstøping, må rennen også anbringes i vakuumbeholderen før smeltingen innledes og derfor er det ikke mulig å sikre at rennen har en passende temperatur når metallet helles gjennom denne lengre tid etter. A refractory dam system has been used in a chute, into which a furnace empties, to form slag traps at suspended ponds and cause cleaner metal to flow over upright ponds. However, this method is only about 90-95 percent effective when it comes to retaining slag or dross and also causes a significant amount of metal to remain in the chute after casting. When used for vacuum casting, the chute must also be placed in the vacuum container before melting begins and therefore it is not possible to ensure that the chute has a suitable temperature when the metal is poured through it a long time later.

Dessuten er metallstrømmen i intim kontakt med atmosfæren — medmindre støping finner sted i et vakuum — og dette kan føre til en al-vorlig grad av oxydasjon, hvilket igjen fører til tap av oxyderbare legeringselementer fra smei-ten og gir uønskede ikke-metalliske innleiringer og oxydhinner. Gasser, så som oxygen, nitrogen og hydrogen kan også bli absorbert og holdes i oppløsning inntil den tid kommer da hel eller delvis stivning tvinger dem ut av oppløsningen, bevirker porøsitet, lufthuller og generelt forrin-get kvalitet. Moreover, the metal stream is in intimate contact with the atmosphere — unless casting takes place in a vacuum — and this can lead to a serious degree of oxidation, which in turn leads to the loss of oxidizable alloying elements from the forge and produces unwanted non-metallic inclusions and oxide membranes. Gases, such as oxygen, nitrogen and hydrogen can also be absorbed and held in solution until the time comes when full or partial solidification forces them out of solution, causing porosity, air holes and generally degraded quality.

Formålet med oppfinnelsen er å skaffe en smelteovn for metaller, hvilken ovn har innretninger som i det vesentlige avhjelper de oven-nevnte vanskeligheter. The purpose of the invention is to provide a melting furnace for metals, which furnace has devices which essentially remedy the above-mentioned difficulties.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er der skaffet tilveie en metallsmelteovn av den art hvor tømming finner sted ved vipping av ovnskroppen, idet ovnen med avløpsrenne og former kan anbringes i en vakuumtank ved behov, hvilken metallsmelteovn utmerker seg ved at den er forsynt med en renne som forlenger ovnsveggen på den ene side, idet den ende av rennen som er lengst borte fra ovnen, har en avsluttende vegg og ovnen og rennen har en vippeaksel som er parallell med skjæringslinjen for ovnens kant med rennens kant og rennen har et avløpsmunn-stykke som er hovedsakelig loddrett på både vippeakselen og lengdeaksen (dvs. den normalt vertikale akse) for ovnen, samt med en bevegelig anordning for stengning av munnstykket. According to the present invention, there is provided a metal melting furnace of the kind where emptying takes place by tilting the furnace body, the furnace with drain chute and forms can be placed in a vacuum tank if necessary, which metal melting furnace is distinguished by the fact that it is provided with a chute that extends the furnace wall on the one hand, the end of the chute furthest away from the furnace having a terminating wall and the furnace and chute having a pivot axis parallel to the line of intersection of the edge of the furnace with the edge of the chute and the chute having a drain mouth piece that is substantially vertical on both the tilting axis and the longitudinal axis (i.e. the normally vertical axis) of the oven, as well as with a movable device for closing the nozzle.

Ovnen holdes i sin normale opprettstående stilling (dvs. med rennen forløpende oppover) under smeltingen, idet slagg eller dross samler seg og flyter på det smeltede metall. For å bevirke støping, vippes ovnen og rennen inntil slaggen er rent forbi det lukkede avløpsmunnstykke og er adskilt fra dette ved hjelp av det smeltede metall, idet lukkeanordningen for munnstykket deretter fjernes for å tillate det smeltede metall å renne ut fra under slaggen (i stedet for gjennom denne) i en ren, sammenhengende strøm som er fri for slagg eller dross. En liten mengde metall kan holdes tilbake i rennen for å unngå enhver sannsynlighet for at slagg og dross passerer gjennom munnstykket eller slagg eller dross kan tappes av med bare en liten mengde smeltet metall i en adskilt beholder for etterfølgende gjenvinning av bestanddelene for ny anvendelse eller behandling som biprodukter. The furnace is kept in its normal upright position (ie with the chute running upwards) during the melting, as the slag or dross collects and floats on the molten metal. To effect casting, the furnace and chute are tilted until the slag clears past the closed discharge nozzle and is separated from it by the molten metal, the nozzle closure being then removed to allow the molten metal to flow out from under the slag (instead for through this) in a clean, continuous stream that is free of slag or dross. A small amount of metal may be retained in the chute to avoid any likelihood of slag and dross passing through the nozzle or slag or dross may be drained off with only a small amount of molten metal into a separate container for subsequent recovery of the constituents for re-use or processing as by-products.

Hvis det er hensikten at hele ovnens inn-hold skal helles ut under en enkelt støpeopera-sjon, kan munnstykkets lukkeinnretning bestå av en skive av et egnet metall som smeltes bort umiddelbart etter at slaggen eller drosset har rent forbi denne, idet ovnen vippes tilbake til en ikke-tømmende stilling umiddelbart før slaggen står for tur til avløp. Den forsinkede smel-ting av skiven skulle være tilstrekkelig til at en merkbar dybde av metall er strømmet over munnstykket for å sikre betydelig forskyvning av slagg eller dross fra munnstykket ved støpin-gens innledning. Hvis det på den annen side er ønskelig å stoppe metallstrømmen — f. eks. ved veksling fra en form til en annen — omfatter munnstykkets lukkeinnretning mest hensiktsmessig en plugg inne i rennen, med betjenings-mekanisme, idet pluggen også tjener til å hindre at slagg eller dross passerer gjennom munnstykket både ved begynnelsen og i siste trinn av støpingen. If it is intended that the entire contents of the furnace should be poured out during a single casting operation, the nozzle's closing device can consist of a disc of a suitable metal which is melted away immediately after the slag or dross has cleared past it, as the furnace is tilted back to a non-draining position immediately before the slag is due for discharge. The delayed melting of the disk should be sufficient for a noticeable depth of metal to have flowed over the nozzle to ensure significant displacement of slag or dross from the nozzle at the start of casting. If, on the other hand, it is desirable to stop the metal flow — e.g. when changing from one form to another — the nozzle's closing device most appropriately includes a plug inside the chute, with an operating mechanism, as the plug also serves to prevent slag or dross from passing through the nozzle both at the beginning and in the last stage of casting.

Rennen kan bestå av en valset eller støpt metallkapsel foret med egnet ildfaste materiale som kan være monolittisk eller i form av stein eller fliser. Rennen kan være festet til ovnen ved hjelp av splinter, bolter, tapper eller hurtig løsbare klemmer og kan være permanent festet til ovnskroppen eller innrettet for montering umiddelbart før støping av metallet og for av-tagning når ovnen er tom. I siste tilfelle kan rennens ildfaste foring være oppvarmet før den monteres på ovnen, f. eks. ved direkte flamme-påvirkning eller oppvarming ved hjelp av elek-triske motstander, for å sikre at den ildfaste foring bringes opp til en passende temperatur for å hindre avkjøling av metallet ved rennens foring under støpingen og således unngå behovet for ekstra overopphetning i ovnen. Dette sikrer også at ovnen er fullt ut tilgjengelig under ned-smeltingstrinnet, idet et betydelig volum av skrap og legeringsmaterialer skal chargeres til ovnen under denne periode. Rennens avtagbar-het letter også rengjøringen av denne for eventuell bindende slagg, skall eller metall, såvel som utskiftning av pluggen og munnstykket. Imidlertid kan et antall renner, f. eks. to eller tre, være tilgjengelige for hver enkelt ovn. The gutter can consist of a rolled or cast metal capsule lined with suitable refractory material which can be monolithic or in the form of stone or tiles. The gutter can be attached to the furnace by means of splinters, bolts, pins or quick-release clamps and can be permanently attached to the furnace body or arranged for assembly immediately before casting the metal and for removal when the furnace is empty. In the latter case, the chute's refractory lining can be heated before it is mounted on the stove, e.g. by direct flame influence or heating by means of electric resistances, to ensure that the refractory lining is brought up to a suitable temperature to prevent cooling of the metal at the chute lining during casting and thus avoid the need for additional overheating in the furnace. This also ensures that the furnace is fully available during the melt-down stage, as a significant volume of scrap and alloy materials must be charged to the furnace during this period. The removability of the chute also facilitates the cleaning of this for any binding slag, shell or metal, as well as the replacement of the plug and nozzle. However, a number of channels, e.g. two or three, be available for each individual oven.

Mens anvendelsen av den forlengede renne muliggjør bibeholdelse av gode slagg/metall-be-tingelser og/eller styring av disse, og slaggen benyttes til å skaffe beskyttelse mot atmosfærisk forurensning, til å gi rene ståltyper og legeringer og/eller fjerne ikke-metalliske innleiringer ved hjelp av slagg med styrt sammensetning, og hindre blanding av slagg og metall under støpe-operasjonen ved samtidig å bevirke at bunnfla-ten av munnstykket kan bringes til tettende kontakt med toppen av formen eller annen opptaksbeholder og la denne beholder spyles med en inert gass, såsom argon, før støpingen, er det mulig å fullføre støping uten at metallet kommer i kontakt med atmosfæren. While the use of the extended chute enables good slag/metal conditions to be maintained and/or controlled, and the slag is used to provide protection against atmospheric contamination, to provide clean steel grades and alloys, and/or to remove non-metallic inclusions by means of slag with a controlled composition, and prevent mixing of slag and metal during the casting operation by at the same time ensuring that the bottom surface of the nozzle can be brought into sealing contact with the top of the mold or other receiving container and allowing this container to be flushed with an inert gas , such as argon, before casting, it is possible to complete casting without the metal coming into contact with the atmosphere.

Imidlertid kan oppfinnelsen også anvendes for vakuumstøping med lignende fordeler, idet det har vært vanlig praksis å benytte en adskilt renne med ildfaste dammer (som allerede beskrevet) i vakuumtanken for å «rense» metallet under overføringen fra ovnen til formen med de allerede nevnte betjeningsulemper. However, the invention can also be used for vacuum casting with similar advantages, since it has been common practice to use a separate chute with refractory ponds (as already described) in the vacuum tank to "clean" the metal during the transfer from the furnace to the mold with the already mentioned operating disadvantages.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er der skaffet en smelteovn for metall med en renne som forlenger veggen på en side av ovnen, idet den ende av rennen som er lengst bort fra ovnen, har en avsluttende vegg, og ovnen og rennen har en vippeakse som er parallell med skjæringslinjen for rennens kant og ovnens kant og rennen har et avløpsmunnstykke, hovedsakelig loddrett både på vippeakselen og ovnens lengdeakse (dvs. vanligvis vertikal), sammen med en plugg som normalt stenger avløpet, en anordning for automatisk tilbaketrekning av pluggen ved fullført vipping av ovnen og rennen til en hovedsakelig horisontal stilling og en anordning for automatisk gjeninnføring av pluggen ved innledning av ovnens og rennens vipping tilbake, til en opprettstående stilling. According to a further feature of the invention, a melting furnace for metal is provided with a chute which extends the wall on one side of the furnace, the end of the chute furthest away from the furnace having a closing wall, and the furnace and the chute having a tilting axis which is parallel to the line of intersection of the edge of the chute and the edge of the furnace and the chute has a drain nozzle, substantially vertical both to the tilting axis and the longitudinal axis of the furnace (ie usually vertical), together with a plug that normally closes the drain, a device for automatic withdrawal of the plug on completion of tilting of the furnace and chute to a substantially horizontal position and a device for automatically reintroducing the plug upon initiation of tilting of the furnace and chute back to an upright position.

Ovnen holdes som tidligere i sin normale opprettstående stilling (dvs. med rennen forlø-pende oppover) under smeltingen, idet slagg eller dross samler seg og flyter på det smeltede metall. For å bevirke støping, vippes ovnen og rennen inntil slaggen har strømmet over det lukkede munnstykke og er skilt fra dette ved smeltet metall, idet innretningen for tilbaketrekning av pluggen på forhånd er innstilt på åpning av munnstykket først når en merkbar dybde av metall er strømmet over munnstykket, slik at smeltet metall kan renne ut fra under slaggen (i stedet for gjennom denne) i en ren, sammenhengende strøm som er fri for slagg eller dross. Når den ønskede mengde metall er rent ut, vippes ovnen tilbake og pluggen settes automatisk på plass igjen før noe slagg eller dross kommer i kontakt med munnstykket. As before, the furnace is kept in its normal upright position (ie with the chute running upwards) during the melting, as slag or dross collects and floats on the molten metal. To effect casting, the furnace and chute are tilted until the slag has flowed over the closed nozzle and is separated from it by molten metal, the plug withdrawal device being pre-set to open the nozzle only when an appreciable depth of metal has flowed over. the nozzle, so that molten metal can flow out from under the slag (instead of through it) in a clean, continuous stream that is free of slag or dross. When the desired amount of metal has been cleaned, the furnace is tilted back and the plug is automatically put back in place before any slag or dross comes into contact with the nozzle.

Også i dette tilfellet kan rennen være av samme konstruksjon og materiale og med de foran beskrevne betjeningsfordeler, men ved vakuumsmelting er det selvfølgelig nødvendig å montere en avtagbar rennetype før smeltingen innledes. In this case too, the chute can be of the same construction and material and with the operational advantages described above, but with vacuum melting it is of course necessary to fit a removable chute type before melting begins.

Ved hver enkelt ovn er det mulig å vippe ovnen fremover før støpingen, for å skylle de ildsfaste overflater av rennen med varmt metall og deretter tilbake, for å føre metallet til ovnen for oppvarming til korrekt støpetemperatur, idet oppvarmingen av rennen på denne måte sikrer at metallet ikke blir unødvendig overopphetet og helles ut ved så lav temperatur som mulig. Munnstykket kan være omgitt av en eller annen form for elektrisk motstandsoppvarming, f. eks. en delt ring av nikkel/krom i forholdet 80/20 som et varmeelement eller en delt ring av sili-ciumcarbid eller grafitt for å redusere eventuell tendens hos det metall som skylles over rennen (for oppvarming av denne som allerede beskrevet) til å stivne på munnstykket eller pluggen og hindre lett åpning av pluggen ved den etter-følgende støpeoperasjon. At each individual furnace it is possible to tilt the furnace forward before casting, to flush the refractory surfaces of the chute with hot metal and then back, to bring the metal to the furnace for heating to the correct casting temperature, heating the chute in this way ensures that the metal is not unnecessarily overheated and is poured out at as low a temperature as possible. The nozzle may be surrounded by some form of electrical resistance heating, e.g. a split ring of nickel/chromium in the ratio 80/20 as a heating element or a split ring of silicon carbide or graphite to reduce any tendency of the metal that is flushed over the chute (for heating it as already described) to solidify on the nozzle or the plug and prevent easy opening of the plug during the subsequent casting operation.

Mens det i alle tilfelle er nødvendig å etter-late et lite volum metall i rennen for å sikre at ikke noe slagg eller dross trer inn i munnstykket, utgjør dette en meget mindre andel av stø-pingen enn i tilfelle med en renne med dammer. While in all cases it is necessary to leave a small volume of metal in the chute to ensure that no slag or dross enters the nozzle, this constitutes a much smaller proportion of the casting than in the case of a chute with dams.

Anordningen for automatisk gjeninnsetting av pluggen er mest hensiktsmessig en eller annen form for fjærbelastning og anordningen for automatisk tilbaketrekning av pluggen kan da bestå av en arm som strekker seg i sideretningen og stivt forbundet med munnstykket og en betjeningsinnretning som kan monteres i armens bane og er innstillbar i høyden for forhåndsjustering av den stilling av ovnen og rennen, i hvilken pluggen trekkes tilbake ved kontakt mellom betjeningsinnretningen og armen. The device for automatic reinsertion of the plug is most appropriately some form of spring loading and the device for automatic withdrawal of the plug can then consist of an arm that extends laterally and is rigidly connected to the nozzle and an operating device that can be mounted in the path of the arm and is adjustable in height for pre-adjustment of the position of the furnace and the chute, in which the plug is retracted by contact between the operating device and the arm.

Monteringen av betjeningsinnretningen er fortrinnsvis slik at den fremskaffer automatisk innstilling av høyden av betjeningsinnretningen mellom suksessive støpeoperasjoner med samme smelte for å ta hensyn til den metall-mengde som er rent ut ved hver foregående stø-peoperasjon. Således kan betjeningsinnretningen være båret i en vertikal føring ved hjelp av en kjede som løper over et kjedehjul til en motvekt, idet kjedehjulet er forsynt med en sperreinnretning og en sperrehake som tillater bevegelse bare nedover av betjeningsinnretningen etter tilbaketrekning av munnstykket. Sper-reinnretningen og sperrehaken fremskaffer den innledende innstilling av betjeningsinnretnin-gens høyde. Kjedehjulet kan være lagret på en brakett som kan skrues fast på innsiden av en sidevegg i en vakuumtank, inne i hvilken ovnen og rennen og en eller flere former skal være in-nesluttet. Det vanlige utstyr kan være anordnet for vipping av ovnen (og rennen) fortrinnsvis med tillegg av en anordning for å indikere vip-pegraden for hver av en rekkefølge av støpe-operasjoner. The assembly of the operating device is preferably such that it provides automatic adjustment of the height of the operating device between successive casting operations with the same melt in order to take into account the amount of metal that is cleaned out at each preceding casting operation. Thus, the operating device can be carried in a vertical guide by means of a chain that runs over a sprocket to a counterweight, the sprocket being provided with a locking device and a locking hook that only allows downward movement of the operating device after retraction of the nozzle. The locking device and the locking hook provide the initial setting of the operating device's height. The chain wheel can be stored on a bracket that can be screwed to the inside of a side wall in a vacuum tank, inside which the furnace and the chute and one or more molds are to be enclosed. The usual equipment may be arranged for tilting the furnace (and chute) preferably with the addition of a device to indicate the degree of tilt for each of a sequence of casting operations.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives mer detaljert under henvisning til to utførelses-former og støpemetoder som er vist på tegnin-gene, hvor fig. 1 er et lengdesnitt av en induksjonsovn vist i smeltestilling og forsynt med en renne, en tilstøtende form og med rennen antydet med strek-prikk-trukne linjer i en støpe-stilling, fig. 2 er et riss av rennen i retning av pilen A på fig. 1, fig. 3 til 7 er en rekke skjematiske riss av en operasjonsrekkefølge med apparatet på fig. 1 og 2, fig. 8 er et lengdesnitt av en annen utførelsesform av en induksjonsovn og renne, og viser også en tilstøtende form, en automatisk anordning for påvirkning av pluggen og med rennen antydet med prikk-strek-trukne linjer i en støpestilling, fig. 9 er et riss i retning av pilen B på fig. 8 og viser i detalj pluggens forskyvningsanordning, fig. 10 er et snitt i større målestokk etter linjen X-X på fig. 8, fig. 11 er et riss i retning av pilen C på fig. In the following, the invention will be described in more detail with reference to two embodiments and casting methods which are shown in the drawings, where fig. 1 is a longitudinal section of an induction furnace shown in a melting position and provided with a chute, an adjacent mold and with the chute indicated by dash-dotted lines in a casting position, fig. 2 is a view of the chute in the direction of arrow A in fig. 1, fig. 3 to 7 are a series of schematic views of a sequence of operations with the apparatus of FIG. 1 and 2, fig. Fig. 8 is a longitudinal section of another embodiment of an induction furnace and chute, and also shows an adjacent form, an automatic device for acting on the plug and with the chute indicated by dotted lines in a casting position, Fig. 9 is a view in the direction of arrow B in fig. 8 and shows in detail the plug's displacement device, fig. 10 is a section on a larger scale along the line X-X in fig. 8, fig. 11 is a view in the direction of arrow C in fig.

8 og fig. 12—14 er en rekke skjematiske riss av 8 and fig. 12-14 are a series of schematic drawings of

en operasjonsrekkefølge for apparatet på fig. 8 a sequence of operation for the apparatus of fig. 8

—11. På fig. 1—7 er ved 1 antydet en konvensjonell induksjonsovn, f. eks. med kapasitet 500 kg, og forsynt med en ildfast vegg 2. En renne generelt antydet ved 3 omfatter en ytre stålmantel 4 med en avsluttende vegg 4A og en ildfast foring 5, hvilken foring skaffer til veie en for-lengelse av ovnsveggen 2 fra kanten 2A. Rennen 3 har en åpning ved sin lengst bort fra ovnen 1 liggende ende for opptak av et ildfast munnstykke 6 med en fremspringende nese 7 som styres ved hjelp av en mekanisme 9. Denne mekanisme sees best av fig. 1 og 2 og består av en stang 10 festet ved en ende til pluggen ved hjelp av muttere 11 og festet ved sin annen ende ved hjelp av braketter 12 til en forskyvbar stang 13 som kan gli i braketter 14 skrudd fast til rennens stålmantel 4. Forskyvning av stangen 13 bevirkes ved hjelp av et håndtak 15 som er svingbart festet ved 16 til stangen 13 og anbragt på en stift 17 som tjener som en svingetapp, idet bevegelse oppover eller nedover av den forskyvbare stang 13 over-fører denne samme bevegelse til pluggen 8 ved hjelp av stangen 10. Fig. 1 viser en charge 18 av smeltet metall med et slaggdekke 19, idet metallet tømmes ut ved vipping av den med rennen forbundne ovn omkring akselen 20. En tilstøtende form 22 har konvensjonell konstruksjon og inneholder en konvensjonell spruthindrende innløpsanordning 23 med et fall 24. Formen understøttes på et konvensjonelt system 25 av transportørruller mens bunnplaten 26 tjener til anlegg mot en vertikal plate 27 som er innstillbar ved hjelp av muttere 28 for å sikre at munnstykkets nese 7 blir korrekt innstilt med åpningen 29 av fallet 24 i en støpestilling, dvs. når ovnen og rennen som en enhet 1,3 dreies omkring akselen 20 og rennen kommer i den stilling som er antydet med strek-prikk-trukne linjer på fig. 1, betegnet med 3X, idet de øvrige komponenter er tilsvarende betegnet med tilføyelsen «X». For å unngå atmosfæriske forurensninger av det metall 18 som skal støpes, er formen 22 vist innrettet for spyling med en inert gass, f. eks. argon, som tilføres gjennom en rørledning 21 fra en tank 30 (fig. 4) før støpingen. —11. In fig. 1-7, 1 indicates a conventional induction oven, e.g. with a capacity of 500 kg, and provided with a refractory wall 2. A chute generally indicated at 3 comprises an outer steel jacket 4 with a terminating wall 4A and a refractory lining 5, which lining provides an extension of the furnace wall 2 from the edge 2A . The chute 3 has an opening at its farthest end from the furnace 1 for the reception of a refractory nozzle 6 with a projecting nose 7 which is controlled by means of a mechanism 9. This mechanism is best seen in fig. 1 and 2 and consists of a rod 10 fixed at one end to the plug by means of nuts 11 and fixed at its other end by means of brackets 12 to a displaceable rod 13 which can slide in brackets 14 screwed to the gutter's steel casing 4. Displacement of the rod 13 is effected by means of a handle 15 which is pivotally attached at 16 to the rod 13 and placed on a pin 17 which serves as a pivot pin, as upward or downward movement of the displaceable rod 13 transfers this same movement to the plug 8 by means of the rod 10. Fig. 1 shows a charge 18 of molten metal with a slag cover 19, the metal being discharged by tilting the furnace connected to the chute about the shaft 20. An adjacent mold 22 is of conventional construction and contains a conventional anti-splash inlet device 23 with a drop 24. The mold is supported on a conventional system 25 of conveyor rollers while the bottom plate 26 serves to abut against a vertical plate 27 which is adjustable by means of nuts 28 to ensure that the nose 7 of the nozzle is correctly aligned with the opening 29 of the drop 24 in a casting position, i.e. when the furnace and the chute as a unit 1,3 are turned around the shaft 20 and the chute comes into the position indicated by dash-dot- solid lines in fig. 1, denoted by 3X, as the other components are correspondingly denoted by the addition "X". In order to avoid atmospheric contamination of the metal 18 to be cast, the mold 22 is shown arranged for flushing with an inert gas, e.g. argon, which is supplied through a pipeline 21 from a tank 30 (fig. 4) before casting.

Støpeoperasjonen er vist på fig. 3 til 7. På fig. 3 er smelte- og raffineringsoperasjonen og/ eller legeringen av den smeltede charge fullført med pluggen 8 i lukkestilling i munnstykket 6 og med formen 22 korrekt innstilt. The casting operation is shown in fig. 3 to 7. In fig. 3, the melting and refining operation and/or the alloying of the molten charge is completed with the plug 8 in the closed position in the nozzle 6 and with the mold 22 correctly set.

Deretter spyles formen som vist på fig. 4 med inert gass og mens dette foretas, dreies ovnen og rennen som en enhet 1,3 omkring akselen 20, f. eks. ved hjelp av mekaniske eller hydrauliske innretninger, til munnstykkets nese 7 er i tettende kontakt med åpningen 29 for fallet 24, hvoretter pluggen 8 løftes ved påvirkning av håndtaket 15 og apparatet er som vist på fig. 5 med formen 22 under fylling. Fig. 6 viser pluggen som lukker munnstykket 6 etter fullført fylling. Ovnen og støpeskjeenheten 1,3 vippes deretter litt tilbake for å tillate fjernelse av den fylte form langs rulletransportørsystemet 25 og en annen form 22 kan føres til korrekt støpestilling og spyles med inert gass som vist på fig. 7. Etter at spylingen er gjennomført, senkes ovnen og rennen som en enhet noe, slik at munnstykkets nese 7 som tidligere befinner seg i tettende kontakt med åpningen 28' for fallet 24' i formen 22', klar for ny støping. Denne fremgangsmåte kan gjentas et vilkårlig antall ganger i avhengighet av det volum av metall som befinner seg i ovnen 1 og kapasiteten av formene 22, 22'. Støpe-teknikken som er beskrevet i det foregående er bare en av de mange alternativer som er mulige med apparatet ifølge oppfinnelsen. F. eks. kan bare en form med tilstrekkelig kapasitet til å oppta hele metallinnholdet i ovnen anvendes, eller i visse tilfelle kan det ansees for unødven-dig å spyle formen eller formene med en inert gass. Selvsagt må man være omhyggelig med at ikke noe slagg eller dross slipper ut gjennom munnstykket når ovnen og rennen som helhet er nesten tomme. The mold is then flushed as shown in fig. 4 with inert gas and while this is being done, the furnace and the chute are rotated as a unit 1.3 around the shaft 20, e.g. by means of mechanical or hydraulic devices, until the nozzle's nose 7 is in sealing contact with the opening 29 for the drop 24, after which the plug 8 is lifted by the action of the handle 15 and the apparatus is as shown in fig. 5 with the mold 22 being filled. Fig. 6 shows the plug which closes the mouthpiece 6 after completion of filling. The furnace and ladle unit 1,3 are then tilted back slightly to allow removal of the filled mold along the roller conveyor system 25 and another mold 22 can be brought to the correct casting position and flushed with inert gas as shown in fig. 7. After the flushing is completed, the furnace and the chute as a unit are lowered somewhat, so that the nose 7 of the nozzle, which was previously in sealing contact with the opening 28' for the drop 24' in the mold 22', is ready for new casting. This procedure can be repeated an arbitrary number of times depending on the volume of metal located in the furnace 1 and the capacity of the molds 22, 22'. The molding technique described above is only one of the many alternatives that are possible with the apparatus according to the invention. For example only a mold with sufficient capacity to absorb the entire metal content of the furnace can be used, or in certain cases it may be considered unnecessary to flush the mold or molds with an inert gas. Of course, care must be taken to ensure that no slag or dross escapes through the nozzle when the furnace and chute as a whole are almost empty.

På fig. 8—14 er vist en annen utførelsesform og en annen støpeteknikk, idet de tilsvarende komponenter til dem på fig. 1—7, har fått tilsvarende henvisningstall, med tilføyelsen av «B». In fig. 8-14 show another embodiment and another casting technique, the corresponding components to those in fig. 1-7, have been given corresponding reference numbers, with the addition of "B".

Den vesentlige avvikelse sammenlignet med apparatet på fig. 1—7 er at apparatet på fig. 8— 14 befinner seg langt inne i et konvensjonelt vakuumkammer antydet med 31 på fig. 12—14, med betjeningsmekanismen 9B for pluggen mo-difisert for å utnytte fordelen ved mekanismen 32 for automatisk styring av pluggen. The significant deviation compared to the device in fig. 1-7 is that the device in fig. 8-14 are located far inside a conventional vacuum chamber indicated by 31 in fig. 12-14, with the plug operating mechanism 9B modified to take advantage of the plug automatic control mechanism 32.

Den modifiserte mekanisme 9B fremgår best The modified mechanism 9B can be seen best

av fig. 8, 9 og 10 og består av øvre og nedre lagerbraketter 14B for en glidende stang 13B, idet brakettene er sveiset til stålmantelen 4B, med en plate 33 sveiset til undersiden av den nedre lagerbrakett 14B og gjennomboret ved 34 for å tillate fri gjennomgang av stangen 13B. En plate 35 med form som tilsvarer platen 33, er montert på stangen 13B og innstillbart festet på denne ved hjelp av en skrue 36. Hver plate 33, 35 er forsynt med to gjengede huller 37, idet hul-lene i den øvre plate opptar kroker 38 og hul-lene i den nedre plate opptar innstillbare kroker 39 sikret ved hjelp av muttere 40. Mellom tilsvarende kroker i den øvre og nedre plate er der festet to skruefjærer 41. En arm 42 er montert på stangen 13B og er innstillbart festet ved hjelp av en skrue 43 for å bestemme størrelsen av pluggens 8B bevegelse. of fig. 8, 9 and 10 and consists of upper and lower bearing brackets 14B for a sliding rod 13B, the brackets being welded to the steel jacket 4B, with a plate 33 welded to the underside of the lower bearing bracket 14B and pierced at 34 to allow free passage of the rod 13B. A plate 35 with a shape corresponding to the plate 33 is mounted on the rod 13B and adjustably fixed to this by means of a screw 36. Each plate 33, 35 is provided with two threaded holes 37, the holes in the upper plate receiving hooks 38 and the holes in the lower plate accommodate adjustable hooks 39 secured by means of nuts 40. Between corresponding hooks in the upper and lower plate two coil springs 41 are attached. An arm 42 is mounted on the rod 13B and is adjustably attached using of a screw 43 to determine the amount of plug 8B movement.

Anordningen for påvirkning av mekanismen 9B er i detalj vist på fig. 8 og 11 og består av en betjeningsinnretning 44 i den bueformede bane for armen 43 og festet til en glidbar stang 45 med rektangulært tverrsnitt, som kan for-skyves i en gjennomgang 46 med tilsvarende tverrsnitt i en vertikal føring 47, idet føringen er forsynt med en vertikal sliss 48 for å mulig-gjøre befestigelsen av betjeningsinnretningen The device for influencing the mechanism 9B is shown in detail in fig. 8 and 11 and consists of an operating device 44 in the arc-shaped path for the arm 43 and attached to a sliding rod 45 with a rectangular cross-section, which can be moved in a passage 46 with a corresponding cross-section in a vertical guide 47, the guide being provided with a vertical slot 48 to enable the attachment of the operating device

til og dens fremspring fra glidestangen 45. Den øvre ende av glidestangen 45 er festet til den to and its projection from the sliding rod 45. The upper end of the sliding rod 45 is attached to the

ene ende av en kjede 49 over en svingbart opp-hengt sjakkel 50, idet kjeden går over et kjedehjul 51 og dens annen ende er forbundet med en motvekt 52. Kjedehjulet 51 er dreibart båret på en akseltapp 53 festet ved hjelp av en mutter 54 i et lager 55, som på sin side er sveiset fast til en vertikal bæreplate 56. På denne bæreplate er påsveiset et vinkelj ernelement 57 som tjener til feste av utstyret til veggen i vakuum-kammeret 31. Akseltappen 53 går gjennom og strekker seg utenfor den annen side av kjedehjulet 51 til en del 58, på hvilken er festet et kjedehjul 59. Til den nedre ende av bæreplaten 56 er det sveiset et lager 60 for understøttelse av one end of a chain 49 over a pivotably suspended shackle 50, the chain passing over a chain wheel 51 and its other end connected to a counterweight 52. The chain wheel 51 is rotatably carried on an axle pin 53 fixed by means of a nut 54 in a bearing 55, which in turn is welded to a vertical support plate 56. On this support plate is welded an angle iron element 57 which serves to fasten the equipment to the wall of the vacuum chamber 31. The shaft pin 53 passes through and extends outside the other side of the sprocket 51 to a part 58, on which a sprocket 59 is attached. To the lower end of the carrier plate 56, a bearing 60 is welded for supporting the

en akseltapp 61 for en sperrehake 62 som får inngrep med en tann i sperrehjulet 59, idet akseltappen er festet i lagringen ved hjelp av en mutter 63. an axle pin 61 for a locking hook 62 which engages with a tooth in the locking wheel 59, the axle pin being fixed in the bearing by means of a nut 63.

En støperekkefølge er vist på fig. 8 og 12— 14. På fig. 8 kan smeltingen og raffineringen A casting sequence is shown in fig. 8 and 12— 14. In fig. 8 can the smelting and refining

og/eller legeringen av den smeltede charge anses som fullført og pluggen 7B stenger munnstykket 6B, idet formen 22B er korrekt anbragt og betjeningsinnretningen 44 er ved toppen av den vertikale føring 47. and/or the alloying of the molten charge is considered complete and the plug 7B closes the nozzle 6B, the mold 22B being correctly positioned and the operating device 44 being at the top of the vertical guide 47.

Ovnen og rammen som en enhet IB, 3B dreies deretter om akselen 20B inntil metallet 18B og slagget 19B er rent forbi åpningen over det stengte munnstykke 6B som vist på fig. 12. Fortsatt dreining av enheten IB, 3B bringer armen 42 til kontakt med betjeningsinnretningen 44 og til slutt med en riktig valgt motvekt 52 mot dimensjoneringen av fjæren 41, tvinger betjeningsinnretningen 44 armen 42 og glidestangen 13B oppover i forhold til rennen 3B som på sin side løfter pluggen 8B som åpner munnstykket, slik at støpningen ned i formen 22B innledes som vist på fig. 13. Under åpningen av munnstykket blir reaksjonen av fjærene 41 tilstrekkelig til å overvinne motvekten 52 som er løftet til den The furnace and frame as a unit IB, 3B is then rotated about the shaft 20B until the metal 18B and slag 19B are clean past the opening above the closed nozzle 6B as shown in fig. 12. Continued rotation of the unit IB, 3B brings the arm 42 into contact with the operating device 44 and finally with a properly selected counterweight 52 against the dimensioning of the spring 41, the operating device 44 forces the arm 42 and the sliding rod 13B upwards in relation to the chute 3B which in turn lifts the plug 8B which opens the nozzle, so that the casting into the mold 22B begins as shown in fig. 13. During the opening of the nozzle, the reaction of the springs 41 becomes sufficient to overcome the counterweight 52 which is raised to it

på fig. 13 viste stilling ved bevegelse nedover av on fig. 13 showed the position during downward movement of

betjeningsinnretningen 44, slik at glidestangen 45 stikker frem fra den vertikale føring 47. the operating device 44, so that the sliding rod 45 protrudes from the vertical guide 47.

Dreining av kjedehjulet 51 som følge av betje-ningsinnretningens 44 og motvektens 52 bevegelse frembringer tilsvarende dreining av sperrehjulet 59. Når således formen 22B er nesten Rotation of the sprocket 51 as a result of the movement of the operating device 44 and the counterweight 52 produces a corresponding rotation of the locking wheel 59. Thus, when the mold 22B is almost

fylt, vil dreining mot urviserens retning av filled, anti-clockwise rotation will off

ovnen og rennen som enhet IB, 3B om dreie-akselen 20B avbryte kontakten mellom armen 42 the furnace and the chute as unit IB, 3B about the turning shaft 20B interrupt the contact between the arm 42

og betjeningsinnretningen 44, slik at fjærene and the operating device 44, so that the springs

41 beveger glidestangen 13B i forhold til rennen 41 moves the sliding rod 13B in relation to the chute

3B som på sin side beveger pluggen 8B til stenge-stilling i munnstykket 6B fordi betjeningsinnretningen 44 holdes i den nye stilling (fig. 13 og 3B which in turn moves the plug 8B to the closed position in the nozzle 6B because the operating device 44 is held in the new position (Fig. 13 and

14) ved hjelp av inngrep mellom sperrehaken 62 14) by means of engagement between the latch 62

og en tann på sperrehjulet. Formen 22B fjernes and a tooth on the ratchet wheel. The mold 22B is removed

deretter, f. eks. ved hjelp av transportøranord-ningen, og en annen form innstilles korrekt for then, e.g. by means of the conveyor device, and another form is set correctly for

fylling med smeltet metall som er tilbake i filling with molten metal that is left in

ovnen og rennen. Dette fullfører operasjons-syklusen og betjeningsinnretningen 44 er klar the furnace and the gutter. This completes the operation cycle and the operating device 44 is ready

for åpning av munnstykket 6B i en ytterligere for opening the nozzle 6B in a further

hellende stilling av enheten IB, 3B enn det som inclined position of the unit IB, 3B than that which

var nødvendig for fylling av den førstnevnte was necessary for the filling of the former

form, idet mekanismen 32 således automatisk form, the mechanism 32 thus being automatic

kompenserer for den mengde metall som er tømt compensates for the amount of metal that has been emptied

ut i den foregående form. out in the previous form.

Med apparatet ifølge fig. 1 eller fig. 8 kan With the apparatus according to fig. 1 or fig. 8 can

rennen være forvarmet ved hjelp av en hvilken the chute be preheated by means of which

som helst egnet fremgangsmåte, f. eks. en gass-flamme for apparatet på fig. 1 og ved spyling any suitable method, e.g. a gas flame for the apparatus of fig. 1 and when flushing

av rennen med smeltet metall for apparatet på of the chute with molten metal for the appliance on

fig. 8. Videre kan ved begge apparater en liten fig. 8. Furthermore, with both devices, a small

mengde metall bli igjen i enheten IB, 3B for quantity of metal remain in the unit IB, 3B for

å sikre at ikke noe slagg eller dross går ut gjennom munnstykket og denne metallrest kan helles ut i en adskilt beholder, fullstendig med to ensure that no slag or dross escapes through the nozzle and this metal residue can be poured into a separate container, complete with

slagg, for ny anvendelse eller for behandling som slag, for new use or for treatment as

biprodukt. byproduct.

Claims

1. A metal melting furnace of the type where emptying takes place by tilting the furnace body, the furnace with drain chute and molds can be placed in a vacuum tank if necessary, characterized in that it is provided with a chute (3) which extends the furnace wall (2) on the one side, with the end of the chute furthest away from the oven (1) having a closing wall (4A) and the oven and chute having a tilt axis (20) which is parallel to the line of intersection of the edge (2A) of the oven (1) with the edge of the chute (3) and the chute has a drain nozzle (6) which is substantially vertical to both the tilting axis and the longitudinal axis (i.e. the normally vertical axis) of the furnace, and with a movable device (8) for closing the nozzle (6).

2. Furnace according to claim 1, characterized in that the closing devices for the nozzle (6) comprise a plug (8) inside the chute (3), with the operating mechanism (9), the plug also serving to prevent slag or dross (19) from pass through the nozzle (6) in both the initial and final stages during casting.

3. Furnace according to claim 1, characterized in that the closing device for the nozzle (6) consists of a disc of suitable metal which is melted away immediately after the slag or dross (19) is clean over the disc.

4. Oven according to claim 1, characterized in that the movable device (8) for closing the nozzle (6) comprises a plug (8B) which normally closes the nozzle (6B) and the oven and the chute have a tilting axis (20B) parallel to the line of intersection between the edge of the chute (3B) and the edge (2AB) of the furnace (IB) and the chute (3B) have a drain nozzle (6B) substantially perpendicular to both the tilt axis (20B) and the longitudinal axis (ie normally vertical axis) of the furnace.

5. Melting furnace according to one of the claims 1-4, characterized in that the chute (3, 3B) consists of a forged or cast metal mantle (4, 4B) lined with a suitable refractory material (5, 5B) which can be monolithic or in the form of stone or tiles.

6. Oven according to one of claims 1-3 and 5, characterized in that the nozzle (6) is brought into sealing contact with the top of a mold (22, 22') or other receiving container, this container being flushed with an inert gas before casting.

7. Oven according to claim 4, characterized in that the device (9B) for automatic reinsertion of the plug is a form of spring loading and the device (32) for automatic retraction of the plug consists of an arm (42) which extends laterally and rigidly in relation to the nozzle (6B) and an operating device (44) intended for mounting in the path of the arm and adjustable in height for pre-adjustment of the position of the oven (IB) and the chute (3B), whereby the plug (8B) is retracted by engagement between the operating device (44 ) and the arm (42).

8. Oven according to claim 7, characterized in that the operating device (44) is carried in a vertical guide (47) by means of a chain (49) which goes over a sprocket (51) to a counterweight (52), the sprocket (51) is provided with a locking device (59) and a locking hook (62) which allows only downward movement of the operating device after the retraction of the nozzle (8B).