<B>Verfahren zur Herstellung von metallischen</B> Granalien <B>und Vorrichtung</B> <B>zur Durchführung dieses Verfahrens</B> Zur Herstellung metallischer Granalien sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Es sind dies: Aufgiessen von flüssigem Metall auf einen rotierenden Teller, eine rotierende Trommel oder ein Schleuderrad oder Zerstäuben eines Strahles flüssigen Me- talles vermittels Druckluft, Wasserdampf oder einer Kombination beider.
Metallgranalien, besonders solche aus weiss erstarrtem Gusseisen oder aus Stahl, werden mit Vorteil an Stelle von körnigem Sand, z. 'B. Quarzsand, verwendet zum Putzen von Gussatücken aus Stahlguss, Grauguss oder Nichteisenmetallen, zum mechanischen Erst- zundern von Walzerzeugnissen und zum Rei nigen der Oberflächen von Gegenständen, die einer nachfolgenden Oberflächenbehandlung unterzogen werden, wie Farbanstrich, Ver zinken, Emaillieren und dergleichen.
Die Korngrösse der verwendeten Granalien hat sich natürlich dem jeweiligen Verwen- dungszweck, das heisst der gewünschten Fein heit der behandelten Oberfläche anzupassen. Im allgemeinen ist zum Putzen von Guss- stücken ein grobes Korn von mehreren Milli metern Durchmesser zweckmässig; zum Ent- zundern von Walzprodukten ist dagegen ein mittleres Korn und für die Vorbereitung einer Oberfläche zum Emaillieren ein feines Korn vorteilhaft.
Bei der Durchführung des erstgenannten Herstellungsverfahrens entstehen aber vorwie gend grobe Granalien bis zu 5 oder mehr mm Durchmesser, die für die Erzielung einer feinen Oberflächenbeschaffenheit zu gross sind und deshalb vor ihrer Verwendung zum grossen Teil gebrochen werden müssen, wäh rend das zweiterwähnte Verfahren meist zu feines Korn oder sogar Pulver ergibt, das für Entzunderung nicht geeignet ist.
Die Herstellung von Gusseisenkies mittle rer Körnung, das heisst von einer Korngrösse von etwa. 2 mm mit den vorstehend erwähn ten Verfahren ist daher mit Nachteilen ver bunden, da. einerseits zusätzliche Zerkleine rungsarbeit ,geleistet werden muss, und ander seits das entstehende gebrochene,, scharfkan tige Korn an allen mit ihm in Berührung kommenden Maschinenteilen einen verheeren den Verschleiss verursacht. Ausserdem ist der Verbrauch an solchem Gusseisenkies, das heisst Eisenkies aus weiss erstarrtem Gusseisen, in folge Zerspringens der Körner beim Auf schlagen sehr hoch.
Da es nicht möglich ist, weiche bis mittel harte Stahlkörner nach dem Granulieren zu zerkleinern, das heisst auf die dem Verwen- dungszweck entsprechende Korngrösse zu brin gen, ist es nach den bis anhin bekannten Ver fahren überhaupt nicht möglich, Granalien aus weichen bis mittelharten Stahlsorten in der für solche Putzarbeiten erfordeiIiehen Korn grösse wirtschaftlich herzustellen.
Diese Nachteile können durch die vorlie gende Erfindung behoben werden. Gegenstand -der Erfindung ist ein Ver fahren zur Herstellung metallischer Grana- lien, gemäss welchem flüssiges Metall auf min destens einen scharfen Wasserstrahl gegossen wird, wobei der Wasserdruck vor dem Aus- tritt aus der Düse mindestens 2 atü beträgt.
Dieses Verfahren ermöglicht es, die Korn grösse der entstehenden, beispielsweise aus weichem bis mittelhartem Stahl bestehenden Granalien zu regulieren und dadurch ohne nachfolgende weitere Zerkleinerung eine wirt schaftliche Ausbeute an Granalien der ver langten Korngrössen zu erzielen. Die anfallen den Granalien werden lediglich durch Absie- ben nach Korngrössen sortiert.
Mit Vorteil wird das flüssige Metall auf das Wasserstrahlenbündel einer Hochdruck brause gegossen.
Der Wasserdruck vor dem Austritt aus der Düse bzw. der Hochdruckbrause soll min destens 2 atü betragen, kann aber zweckmässig ein Vielfaches dessen sein. Dieser Wasser druck bzw. die daraus resultierende Wasser geschwindigkeit, bestimmt massgebend die Korngrösse der Granalien. Je grösser die Was ser geschwindigkeit ist, desto kleiner werden die Granalien. Durch Veränderung des Was serdruckes bzw.
der Wassergeschwindigkeit und der davon abhängigen Wassermenge in der Zeiteinheit, sowie durch Veränderung der pro Zeiteinheit aufzugiessenden Metallmenge kann die Korngrösse bzw. der prozentuale Anteil der verschiedenen Korngrössen im er haltenen Grana.liengemiseh in sehr weiten Grenzen beeinflusst werden.
Versuche haben ergeben, dass mit dem Ver fahren gemäss der Erfindung bei günstigem Verhältnis von Wasserdimek und aufgegosse ner Metallmenge und unter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens eine Ausbeute von bis zu 80 /o an Granalien der Körnung 0-1 mm oder bis zu 100 /n an Granalien der Körnun 0-2,5 mm erzielt werden kann. Das Verfahren hat ferner den Vorteil, dass es ermöglicht, alle im Stahlwerk anfallen den Giessreste, soweit sie noch flüssig und giessbar sind, nutzbringend zu verwerten.
In der Zeichnung sind drei beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Er findung sowie Einzelheiten derselben und Ausführungsvarianten von solchen schema tisch dargestellt.
Es zeigen: F,ig. 1 eine Seitenansicht der ersten Aus führungsform der Vorrichtung zur Herstel lung metallischer Granalien, Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Vorrich tung, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Wasserdüse dieser Vorrichtung, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Ausfüh rungsvariante der Wasserdüse, Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung der Wasserdüse, Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch einen Zwischenbehälter für das zu granulie- rende flüssige Metall,
Fig. 7 eine Draufsicht, auf diesen Zwi schenbehälter, Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch einen Strahlablenker, Fig. 9 eine Seitenansicht. der zweiten Aus- führun gsfoi-in der Vorrichtung zur Herstel lung metallischer Granalien und Fig. 10 eine Seitenansicht der dritten Aus führungsform der Vorrichtung zur Herstel lung metallischer Granalien.
In Fig. 1 ist mit 1 eine das flüssige Metall enthaltende CTiesspfanne, in deren Boden ein regulierbarer Auslauf 2 vorgesehen ist, be zeichnet, welche an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Kran aufgehängt ist und mit diesem an die Arbeitsstelle. gefahren wer den kann. Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zur Herstellung metallischer Granalien besitzt ein Wasserbassin 3, welches mit einem M'asserüberlauf 4 versehen ist..
An der einen Schmalseite dieses Wasserbassins ist eine Hochdiuiekpumpe 5 angeordnet, welcher durch eine Leitung 6 Wasser zugeleitet wird. Diese Ilochdruekpumpe 5 speist über ein mit einem Absperrschieber 7 versehenes Druck rohr 8 eine an der diesseitigen Schmalseite über dem Wasserbassin 3 angeordnete Hoch druckbrause 9, deren Strahl so geneigt gerich tet ist, dass er vor der andern Schmalseite des Wasserbassins 3 auf den in diesem sich ein stellenden Flüssigkeitsspiegel auftrifft.
Das Wasserbassin 3 ist ferner mit einer durch einen Absperrschieber 10 versehenen Ent leerungsleitung 11 versehen.. Von der Leitung 6 zweigt eine mit einem Absperrschieber 12 versehene Leitung 13 .ab, durch welche dem Wasserbassin 3 zusätzliches Kühlwasser zuge leitet werden kann.
Nachdem die Hochdruckpumpe 5 in Gang gesetzt. und der Absperrschieber 7 des Druck rohres 8 geöffnet ist, wird der Auslauf 2 der Giesspfanne 1, welche mittels des Kranes in eine solche Stellung gefahren und in eine sol che Höhenlage. gebracht ist, da.ss der Ausläfaf 2 vor der Hochdruckbrause 9 etwa 25-30 cm über der Mitte des Strahles dieser Hochdruck brause 9 sich befindet, geöffnet. Der aus dem Auslauf 2 der Giesspfanne 1 austretende Strahl flüssigen Metalles trifft nun auf den Strahl der Hochdruckbrause 9 und wird durch diesen zerrissen. Die Metallpartikel fallen in das Wasserbassin 3 und werden in diesem gesammelt.
Um zu vermeiden, dass das im Wasserbassin 3 befindliche Wasser zum Sieden kommt und um eine übermässige Dampfentwicklung zu verhüten, wird dem Wasserbassin 3 durch die Leitung 13 zusätz liches Kühlwasser zugeführt.
Die Hochdruckbrause 9 (Fig. 3 und 5) be sitzt mehrere übereinanderliegende Reihen von zueinander versetzt angeordneten Aus trittsöffnungen 9' und sie ist, wie dargestellt, mit Vorteil fächerartig ausgebildet., derart, dass ihre Einzelstrahlen auseinanderstreben. Es wird dadurch erreicht, dass auch die Me tallpartikel auseinander gerissen werden und somit nicht zusammenbacken können.
Um zu verhindern, dass grössere Metalltropfen durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Wasserstrahlen der Hochdruckbrause 9 hin durchfallen können ohne vom Druckwasser weiter zerkleinert zu werden, kann eine Hoch- druckbrause 9" (Fig. 4) verwendet werden, bei welcher die übereinanderliegenden Was- serstra.hlreihen sich kreuzen und ein enges Netz bilden.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, kann über der Hochdrrtckbra.use 9 ein ebenfalls von der Hochdruckpumpe 5 mit Druckwasser gespei stes Strahlrohr 14 vorgesehen sein, dessen Wasserstrahl eine Vorverteilung .des aus der Giesspfanne 1 austretenden Strahles von flüs sigem Metall bewirkt. Es gelingt dadurch, die Korngmösse der metallischen Granalien wesent lich zu verkleinern.
Zwischen dem Auslauf 2 der Giesspfanne 1 und dem Wasserstrahl der Hochdruckbrause 9 kann ein fest. über dem Wasserbassin 3 ange ordneter Zwischenbehälter 15 (Fig. 6 und 7) vorgesehen sein, in dessen Boden eine Aus giessöffnung 16 in Form eines zur Achse der Hochdruckbrause 9 quer gerichteten Schlitzes vorgesehen ist. Das flüssige Metall wird hier bei aus der Giesspfanne in diesen Zwischen behälter gegossen und fliesst durch dessen schlitzartige Ausgiessöffnung 16 in einem breiten Strahl geringer Dicke auf den Was serstrahl der HochdruekbrarLse 9.
Es kann damit. eine feinere Verteilung des Metalles er zielt werden. Gegebenenfalls kann der Zwi schenbehälter 15 beheizt sein, um das in ihm enthaltene Metall auf genügend hoher Tem peratur zu halten. Eine Verbreiterung des Strahles von flüssigem Metall kann auch, wie in Fig. 8 dargestellt, mittels eines über dem Wasserbassin gelagerten, feuerfest ausgeklei deten, schaufelartigen Strahlablenkers 17 er reicht werden.
Bei .der Vorrichtung zur Herstellung von metallischen Granalien gemäss Fig. 9 ist mit 20 ein Wasserbassin bezeichnet, welches mit einem Überlauf 21 und einer Entleerlngslei- tung 22 versehen ist. Inder Mitte dieses Was serbassins 20 ist eine Hochdruckbrause 23 an- ,-geordnet, welcher Druckwasser durch eine Hochdruckleitung 24 zugeführt wird imd deren Austrittsöffnungen in mehreren Reihen übereinander auf einer ringförmigen Kegel fläche liegen.
Diese Hochdruckbrause 23 pro duziert einen aus einer .grossen. Zahl von Was- serstrahlen gebildeten, kegelförmigen Wasser mantel. Auf der Hochdruckbrause 23 ist ein Support. 25 angeordnet, welcher einen kegel förmigen Strahlverteiler 26 aus feuerfestem Material trägt.
Das flüssige Metall wird aus der Giess pfanne 1 genau auf die Spitze des Strahlver- teilers 26 gegossen und fliesst- allseitig über diesen hinunter. Vom untern Rand des kegel förmigen Strahlverteilers 26 fliesst das Metall auf die scharfen Wasserstrahlen des kegelför migen Wassermantels der Hochdruckbrause 23 und wird von diesen granuliert.
Bei der Vorrichtung zur Herstellung me tallischer Granalien gemäss Fig. 10 ist in der Mitte eines Wasserbassins 30, welches mit einem Überlauf 31 und einer Entleerungslei tung 32 versehen ist, ein vertikales Rohr 33 vorgesehen. In diesem Rohr 33 ist eine Welle 34 gelagert, welche über ein unterhalb des Wasserbassins 30 auf ihrem untern Ende sitzendes Kegelzahnrad 35 und ein mit diesem im Eingriff stehendes, auf dem einen Ende einer Welle 36 sitzendes Kegelrad 37 von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetrieben wird.
Auf dem obern Ende der Welle 34 sitzt, eine zu ihr koaxiale, kege- lige Schleuderscheibe 38. Über dem Wasser bassin 30 ist eine ringförmige, zur Schleuder- se heibe 38 konzentrische Hochdruckbrause 39, welche von einer in der Zeichnung nicht dar -gestellten Hoehdruekpumpe mit Wasser ge speist wird, fest angeordnet.
Diese Hoch druckbrause 39 besitzt eine grosse Zahl von nach unten gerichteten WasseraustrittsÖff- nungen und produziert. einen aus sehr vielen scharfen Wasserstrahlen gebildeten, die Sehleuderseheibe 38 umgebenden Wasser- mantel.
Das flüssige Metall wird aus der Giess pfanne 1 genau auf die Spitze der rotierenden Sehleuderseheibe 38 gegossen und von deren Rand abgeschleu,dert. Die von der Schleuder scheibe 38 abgeschleuderten Metalltropfen -erden vom Wassermantel der Hoehdruek- brause aufgefangen und von dessen scharfen Wasserstrahlen granuliert.