DE1939140A1 - Vorrichtung zum Zugeben von Stoffen zu einem Gefaess mit geschmolzenem Metall - Google Patents
Vorrichtung zum Zugeben von Stoffen zu einem Gefaess mit geschmolzenem MetallInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
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Description
PATENTANWÄLTE 1 Q ? Q 1 A fl
dr. w. Schalk · dipl.-ing. p. Wirth · dipl.-ing. g. Dannenberc
DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD
DR.DeGUDEL.
6 FRANKFURT AM MAIN
31. Juli 1969
AL-531 Gu/RK
ALLEGHENY LUDLUM STEEL CORPORATION 2000 Oliver Building Pittsburgh, Pa. /USA
Vorrichtung zum Zugeben von Stoffen zu einem
Gefäß mit geschmolzenem Metall "
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zugeben von Stoffen zu einem Gefäß mit geschmolzenem Metall. Das Gefäß
ist beispielsweise ein Schmelzofen, eine Gießpfanne oder ein Brennofen.
Beim Behandeln und Veredeln von geschmolzenem Metall in Vakuumvorrichtungen muß dem Metall häufig ein Zusatz zugegeben
werden· Diese Zusätze bilden mit dem geschmolzenen Metall beispielsweise eine Legierung, wodurch das ohemische
Verhalten des Schmelzbades verbessert wird» Es können auch chemische Reagenzien hinzugefügt werden, die daa Reinigen
oder die Ausbildung besonderer erwünschter Komponenten erleichtern. Hierbei findet häufig eine exotherme Reaktion
statt, die auch verhältnismäßig heftig ablaufen kann<> Dabei
kan Gas in beträchtlicher Menge abgegeben werden. Die Flüssigkeit kann auch spritzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß
einem geschmolzenen Metall auch unter Vakuum Zusätze zugegeben werden können, wobei ein übermäßiges Spritzen des*
geschmolzenen Metalls und eine nicht kontrollierte Turbulenz an der Oberfläche vernieden wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Behälter vorgesehen ist, der wenigstens eine verschließbare
öffnung aufweist und der über die öffnung des Gefäßes
gehoben werden kann» Für die Öffnung des Behälters ist ein Verschluß vorgesehen, der die im Behälter enthaltenen Stoffe
so lange im Behälter zurückhält, bis die öffnung in das geschmolzene
Metall eingetaucht ist. Anschließend kann der Verschluß wieder entfernt werdene
Dieser Verschluß besteht vorzugsweise aus einem dünnen Blech
bzw. einer Folie aus Metall oder anderem Material, wobei dieses Material in geeigneter Weise an der Öffnung befestigt
istο Das Material schmilzt oder verdampft mittels der Hitze
des geschmolzenen Metalls, sobald die Öffnung in das Metallbad eingetaucht wird. Hierdurch gerät der Zusatzstoff, der vorher
in den Behälter eingegeben wurde, mit dem geschmolzenen Metall in Berührung und löst sich in ihm, oder es findet eine
chemische Reaktion mit dem Metall statt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: „
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Behälters und
Fig. 2 eine ebenfalls geschnittene Seitenansicht, durch die
schematisch die Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Behälters zusammen mit einem Gefäß für das geschmolzene Metall erläutert wird.
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Die Vorrichtung, mittels derer der oder die Zusatzstoffe A dem Beu| aus geschmolzenem Metall M zugegeben werden sollen,
enthalt.einen Behälter 10, der mittels einer Halterung 20 gehalten
wirdt Der Behälter 1.0 kann mittels einer Hebevorrichtung
30 gehoben und gesenkt werden·
Der Behälter 10, der vorzugswiese aus vorgeformter Keramik
oder aus gießbarem, feuerfestem oder sonst hitzebeständigem Material gefertigt ist, ist so ausgelegt, daß er genügend
Zusatzstoffe A aufnehmen kann. Dieser Behälter kann auf eine ^beliebiger geeignete Weise ausgebildet sein. Eine im wesentlichen
glockenförmige Gestalt wird jedoch bevorzugte
Der Behälter weist ein offenes unteres Ende auf, mit dem ein
Boden 12 auf geeignete Weiee verbunden ist. Bei der dargestellt·»
^usfülirungsform besteht der Boden 12 aus einer Metallfolie
t die durch Drahtbänder ait dein Behälter verbunden ist·
Dieser Behälter besitzt vorzugsweise abdichtbare Öffnungen 14, durch die das Gas entweichen kann, welches während der Bertihrun^
dee Zueateetoffes «it dem lie tall entwickelt werden kann.
Sollen Legierungszusätze zugegeben werden, so sind diese
öffnungeövorzügsweiae verschlossen oder es wird ein Behälter
ohne öffnungen verwendet, fälle chemische Reagenzien zugefügt werdini« wokei Gas entwiclcelt wird, so weist der Behälter
10 vorzugsweise dieee Öffnungen 14
&*t Aue Fig. t ist ersichtlich, daß der Bebälter von einer Halterung
' 20 getragen vfird, die Im beliebiger Weise derart aueg«bildet
^ ist, daß fie diesen Zweck erfüllen kann. Bei dem gewählten
AuefÜhruÄgebeispiel ist 4er Behälter 10 mit der Halterung
über Stifte 16 verbunden« Ss können jedoch auch andere Verbindungen verwendet werden« Die Halterung 20 schlieft ein
oder ist verbunden mit einer geeigneten Hebevorrichtung 50,
sö"däi" d&r Behälter 10 in vertikaler Richtung bewegt Werden
!canh'Pfiiese 3ev,-egung kann über einen Zahnstangenantrieb oder
eine motorbetrietene Winde erfolgen* Zum "Beladen des' Behälters
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BAD ORIGINAL
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können verschiedene Verfahren verwendet werden· Bei einem dieser
Verfahren werden die Zusatzstoffe auf dem Metallblech, angeordnet,
das aus Aluminium, Eisen oder anderen Stoffen bestehen kann. Anschließend wird der Behälter über das auf der
Metallfolie angeordnete Material gestülpt. Das Metallblech wird anschließend mit dem Behälter beispielsweise über Drahtbänder
verbunden. Die Vorrichtung ist dann betriebsbereit, so daß mit ihr die Zusatzstoffe einem Gefäß mit geschmolzenem
Metall zugegeben werden können· Wahlweise kann der Behälter auch drehbar gehalten werden, so daß er gekippt oder nach
oben gedreht werden kann, wodurch er leichter beladen werden kann. Anschließend kann dann der Verschluß festgemacht werden,
worauf der Behälter in die Lage gebracht wird, in der er in das Metallbad eingetaucht werden kann·
Aus Fig. 2 ist ein Schmelzofen 40 ersichtlich, der mittels der
Induktionsspulen 42 erhitzt werden kann'. Dieser Schmelzofen und das geschmolzene Metall M, das sich in ihm befindet, sind
während des Schmelzprozesses in einer nicht dargestellten Vakuumkammer angeordnet. Anschließend wird der Behälter 10
mit seiner Last aus Zusatzstoff A über den Schmelzofen gebracht und anschließend abgesenkt, so daß die überd/eckte.
untere Öffnung des Behälters in das geschmolzene Metall eintaucht· Sobald der Verschluß des Behälters geschmolzen ist,
gerät der Zusatzstoff in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall, so daß die erwünschte chemische Reaktion oder die Durchmischung
stattfinden kann.
Es wurde gefunden, daß zwischen der Querschnittsfläche des offenen Endes des Behälters und der Querschnittsfläche des ;
inneren Teils des Gefäßes ein besonders günstiges Verhältnis
besteht. Gelegentlich bildet sich auf der Oberfläche des geschmolzenen
Metalls eine Kruste aus, durch die das Behandeln des Metalls erschwert wird· TJm zu vermeiden, daß sich zwischen
der Außenseite des Behälters und der Innenwand des Gefäßes eine zu große Brücke dieser Kruste ansammelt, sollte die Quer-
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schnittsfläche des Inneren des iefäßes und der Außendurohmeeser
des Behälters in einem Verhältnis von etwa 2,5 bis 3 liegen. Sind beide Teiler - Behälter und Gefäß - kreisförmig
ausgebildet, so liegen optimale Bedingungen vor, wenn der Außendurchmesser des Behälters etwa halb so groß ist wie der
Innendurchmesser des Gefäßes.
Von den vorstehend beschriebenen Bedingungen kann auf verschiedene
Weise abgewichen werden, ohne daß der Gegenstand der Erfindung verlassen wird. So kann die Vorrichtung nach der Erfindung
unter verschiedenen Bedingungen verwendet werden, woduroh unterschiedliche Ergebnisse erzielt werden. Beispielsweise
ist die Vorrichtung besonders nützlich, wenn su einem Vakuum-Sohmelzofen in einem spaten Abschnitt des Verfahrens
lusätze zugegeben werden müssen. Derartige Zusätze können aus Legierungselementen oder chemischen Reagenzien bestehen, die
als Katalysator wirken. Der Behälter kann aus beliebigen, ge- ■ eigneten Material, wie Keramik, bestehen, in dem Aluminiumoxyd
oder Magnesit gegossen werden kann. Die Legierungszusätze
können auch einen hohen Dampfdruck von beispielsweise 25 mm Hg
und höher aufweisen. Sie können Titan, Magnesium und Mangan enthalten. Bei der Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung
können die chemischen und physikalischen Reaktionen, die beim Zugeben von Zusatzstoffen zu geschmolzenem Material erhalten
werden, kontrolliert in einer abgegrenztennZone vonstattengehen, wobei die Gefahr des Spritzens des Metalls aus
dem Schmelzofen bzw. aus dem Gefäß sehr verrringert oder ganz
ausgeschlossen wird. Auch wird die Ausbildung einer Krustenbrücke auf der Plussigkeitsoberflache wegen der späteren Zu- -satzitoffe
verhindert. Bei der Vorrichtung nach den Erfindung
ist es fernerhin nöglich, kontrollierte Partialdrücke der
Gase anzuwenden, wodurch einem Verlust von Legierungsstoffen vorgebeugt wird. ^e '^
" - Ansprüche 00 9808/1228
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Zugeben von Stoffen zu einem Gefäß, wie einem Schmelzofen, einer Gießpfanne oder einem Brennofen,
mit geschmolzenem Metall, gekennzeichnet durch einen Behälter (10) mit wenigstens einer verschließbaren öffnung
(bei 12), der über die öffnung des Gefäßes, (40) gehoben
werden kann, und durch einen Verschluß (12) fur"die öffnung des Behälters (10), der die Stoffe (A) so lange
im Behälter zurückhält, bis die öffnung (bei 12) in das geschmolzene
Metall (M) eingetaucht ist, und der dann entfernbar ist. . ■
2. Vorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) im wesentlichen glockenförmig ausgebildet ist, wobei die öffnung der Glocke der Behälteröffnung
entspricht,
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (10) wenigstens eine weitere abdichtbare öffnung (H) zum Abblasen von Gasen aufweist.
4· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter ξ 10) in vertikaler Richtung hebbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschluß (12) von einer Metallfolie gebildet wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die geringste horizontale Ausdehnung
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des offenen Endes des Behälters (10) wenigstens gleich der Hälfte der größten horizontalen Ausdehnung des Gefäßes
(40) ist.
7» Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Behälters (10) und das Gefäß (40) im
wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser des offenen Endes wenigstens gleich
der Hälfte des Durchmessers des Gefäßes (40) ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis des Querschnitts des Inneren des Schmelzofens (40) zum Querschnitt der das
Äußere des Behälters (10) am offenen Ende umsohließenden Fläche etwa zwischen 2,5 und 5»0 liegt.
Der Patentanwalt:
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ÖfttälNÄL INSfECTED
Leers e i ie
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US75261768A | 1968-08-14 | 1968-08-14 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2208960A1 (de) * | 1972-02-25 | 1973-08-30 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Vorrichtung zum einfuehren stark reagierender zusaetze in eine schmelze, insbesondere zum einfuehren von magnesium in eine gusseisenschmelze |
EP0309781A1 (de) * | 1987-09-24 | 1989-04-05 | Zavody Tezkeho Strojirenstvi Kombinat Kombinatni Podnik | Verfahren zur Zugabe von verdampfbaren und schmelzbaren Zusätzen in geschmolzene Eisenlegierungen und Einrichtung zu dessen Durchführung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH656399A5 (de) * | 1981-05-08 | 1986-06-30 | Fischer Ag Georg | Tauch-verdampfungskammer. |
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1969
- 1969-08-01 DE DE19691939140 patent/DE1939140A1/de active Pending
- 1969-08-12 FR FR6927673A patent/FR2015634A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-08-13 GB GB1264904D patent/GB1264904A/en not_active Expired
- 1969-08-13 CA CA059386A patent/CA925697A/en not_active Expired
- 1969-08-13 SE SE1127369A patent/SE352658B/xx unknown
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE2208960A1 (de) * | 1972-02-25 | 1973-08-30 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Vorrichtung zum einfuehren stark reagierender zusaetze in eine schmelze, insbesondere zum einfuehren von magnesium in eine gusseisenschmelze |
EP0309781A1 (de) * | 1987-09-24 | 1989-04-05 | Zavody Tezkeho Strojirenstvi Kombinat Kombinatni Podnik | Verfahren zur Zugabe von verdampfbaren und schmelzbaren Zusätzen in geschmolzene Eisenlegierungen und Einrichtung zu dessen Durchführung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1264904A (de) | 1972-02-23 |
SE352658B (de) | 1973-01-08 |
CA925697A (en) | 1973-05-08 |
FR2015634A1 (de) | 1970-04-30 |
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