DE3247457C1

DE3247457C1 - Verfahren und Behaelter zur Entgasung von Metallschmelzen,insbesondere einer Aluminiumschmelze

Info

Publication number: DE3247457C1
Application number: DE19823247457
Authority: DE
Inventors: Thomas 5760 Arnsberg Büch; Thomas Dipl.-Ing. 5778 Meschede Steinhäuser
Original assignee: HONSEL-WERKE AG 5778 MESCHEDE DE; Honsel Werke AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1983-08-25
Also published as: GB2134929B; GB8328156D0; FR2538409A1; GB2134929A; FR2538409B1; BR8306983A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Entgasung von Metallschmelzen, insbesondere einer Aluminiumschmelze, unter Anwendung eines Unterdrucks.

Zur Entgasung von Al-Schmelzen sind unterschiedliche Verfahren, wie das Chlorieren oder Spülen mit chlorabspaltenden Mitteln oder Gasen, das Spülen mit Inertgasen, die Abstichentgasung, die Pfannenentgasung bzw. Pfannendurchlaufentgäsung wie Einzelblockentgasung und die Umlaufentgasung bekannt. — Diese Entgasungsverfahren haben den Machteil der Giftigkeit, der Bildung aggressiver Verbindungen und des Abbrandes von Mg, Sr und Na. Die Anwendung von Inertgasen ist meist teuer (Verwendung von Edelgasen) oder es bildet sich viel Krätze. Beim Verbringen des Schmelzebehälters in eine Vakuumkammer tritt ein Wärmeverlust ein und eine relativ hohe Pumpleistung ist notwendig, um die Entgasung, sei es der Pfanne, sei es der Kammer, zu gewährleisten.

Für die Entgasung von Aluminiumgußlegierungen in der Formgießerei wird im wesentlichen die Behälterund Pfannenentgasung angewendet. Bei der erstgenannten Entgasung wird die Schmelze in einem Tiegel in einen evakuierten Raum gebracht, durch dessen Decke eine Blaslanze bis auf den Tiegelboden ragt. Die Pfannenentgasung sieht demgegenüber einen durch einen lösbaren Deckel verschließbaren Tiegel vor, wobei wiederum eine Blaslanze angewendet wird, die den Deckel durchsetzt und bis auf den TiegelBoden reicht. Im Zwischenraum zwischen dem Tiegeldeckel und dem Schmelzespiegel wird ein Vakuum < 130 mbar gebildet, bei dem die Blasen sich zu bilden beginnen. (Gießerei 66 [1979], Nr. 3, S. 56 - 62).

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein statisches Entgasungsverfahren zu schaffen, mit gegenüber bekannten Verfahren gesteigerter Entgasungswirkung und der Anwendung einer vereinfachten Entgasungseinrichtung unter Vermeidung der Nachteile der eingangs genannten bekannten Entgasungsverfahren.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Als Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Einrichtung sind zu nennen, daß keine aggressiven Verbindungen frei werden, weil diese aus dem Zwischenraum zwischen dem Deckel und der Schmelzenoberfläche abgesaugt werden können, ferner daß ein Herausnehmen eines Tiegels aus dem Ofen sich erübrigt, wodurch Temperaturverluste während des Entgasens vermieden werden. Entscheidend aber ist darüber hinaus eine gute Spülwirkung, da die Schmelze allseitig und gleichmäßig von Gas durchspült wird, wie auch kein Mg-Abbrand und nur ein geringer Na-Abbrand zu verzeichnen ist, wodurch die Entgasung auch nach der Veredlung noch möglich ist. Letztlich bedarf die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens keiner Lanze und entsprechender Zuleitung für das Blasgas mit Pumpe, wodurch das Entfernen der Lanze beim Leeren des Tiegels und das Abdichten der Lanze in dem Deckel entfällt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die poröse Wandung des Schmelzebehälters als Diaphragma zu verwenden, so daß die den Schmelzebehälter umgebende Ofenatmosphäre weitgehend gleichmäßig durch die Wandung dringt und die Schmelze von unten nach oben bzw. radial aufwärts durchdringt. Das in Form von Mikrobläschen eintretende Ofenabgas bewirkt eine besonders fein verteilte und intensive Durchspülung der Schmelze, durch die sowohl der Wasserstoff, als auch Schmelzeverunreinigungen an die Badoberfläche getragen werden. Entstehende Oxyde werden von den aufsteigenden Gasblasen mit an die Oberfläche gespült, so daß bei einer Behandlungszeit von 10 Minuten und weniger eine gas- und oxydfreie Schmelze gewonnen wird. In der metallurgischen Wirkung kommt das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Aluminiumschmelze dem Chlorieren gleich.

Auf der Zeichnung ist ein Schmelzebehälter der Einrichtung nach der Erfindung mit seinem Deckel dargestellt.

Der stationäre Schmelzebehälter besitzt als Tiegel T bekannte Form mit einer zylindrischen Seitenwandung 1 und einem Boden 2. Nach oben hin ist der Tiegel durch einen Deckel 3 dicht verschließbar, wozu zwischen dem Rand la der Wandung 1 und dem gegenüberliegenden Abschnitt 3a des Deckels eine entsprechende Dichtung 4 vorgesehen sein kann. — Der Deckel 3 selbst weist eine Vakuumleitung 5 auf, die in den Zwischenraum 6 zwischen dem Deckel 3 und dem Schmelzespiegel 7 ragt.

Die Wandung 1 und der Boden 2 des Tiegels T bestehen aus einem Material mit einer Porosität von 5 bis 50 l/m²min. Hierdurch ist es möglich, daß aus dem Ofenraum 8, der den Schmelzebehälter umgibt, atmosphärische Luft in Richtung der Pfeile 9 durch die Wandung 1 hindurchtritt und die Schmelze in Richtung der Pfeile 10 nach oben durchdringt, um in dem Raum 6 gesammelt und durch die Leitung 5 abgezogen zu werden.

Vorzugsweise ruht der Tiegel auf einer gasdurchlässigen Bodenplatte 11, wodurch Ofenluft auch in Richtung der Pfeile 12 den Boden 2 des Behälters durchsetzen und die Schmelze Svon unten nach oben durchdringen kann.

Die an die Leitung 5 angeschlossene Pumpe erzeugt einen Absolutdruck von 50 bis 500 mbar in dem Raum 6 zwischen Schmelzespiegel 7 und dem Deckel 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entgasung von Metallschmelzen, insbesondere einer Aluminiumschmelze, in einem Schmelzebehälter mit Deckel unter Anwendung eines Unterdrucks zwischen dem Behälterdeckel und dem Schmelzespiegel, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Schmelzebehälters mit poröser Wand, durch die den Behälter umgebende Gase in die Schmelze eintreten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Deckel und dem Schmelzespiegel ein Absolutdruck von 50 bis 500 mbar erzeugt wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Tiegel als Schmelzebehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (1) und der Boden (2) des Tiegels (T) eine Porosität von 5 bis 501/m²min hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (T) mit seinem porösen Boden (2) auf einer gasdurchlässigen Bodenplatte (11) ruht.